摘要：由于社会的发展，双馈风电机的功率逐渐增大，它的叶片也在变长，原有的集中开发模式已不适合该地区地形复杂、城市人口密集等特点条件。分布式风电已逐渐向产业中心转移，但同时也存在着安全隐患，如正常运行时风速的波动、输出功率的变化、电网的波动等，通过增加短路电流水平等改变电压电阻。因此，有必要钻研DFIG的短路保护，以保持系统的稳定性。

为了测验双馈风电机组的短路维护功用，根据其保护要求，从而得出了DFIG的电磁过渡模型，然后将三相短路缺陷转化为稳态运行时的模型，在电磁过渡模型中加入反向电压，用现代控制理论分析方法计算出稳态和反向电压下定子dq电流的分量，从而得出短路电流的分量，求出在坐标中定子短路电流，根据DFIG保护要求，设定保护装置的参数，计算出电阻整定的最大值；对风机转子侧电压进行了剖析，并对电压值进行了调整，以防止风机短路。

通过使用Mpale，以及分析相关理论，进而应用Matlab构建双馈风电机电磁过渡个性的模型，在叠加原理下，得出双馈风电机在发生短路缺陷的时候仿真模型。在电机转子侧串联保护电路以及调节转子侧电压能减少短路电流，从而保护电机的正常运行。

关键词：双馈风力发电机；电磁暂态；三相短路保护特性；电磁转矩；短路电流。

目录

摘要

Abstract

1.绪论-5

1.1研究背景和意义-5

1.1.1国际风力发电状况-5

1.1.2中国风力发电状况-7

1.1.3风力发电机种类-8

1.2双馈风力发电机短路保护简介-9

1.2.1双馈风力发电机短路保护介绍-9

1.2.2双馈风力发电机短路保护研究现状-9

1.3论文工作的主要内容-10

2.双馈风力发电机的运行理论及建模-11

2.1引言-11

2.2双馈风力发电机运行特性及运行理论-11

2.3双馈风力发电机的数学模型-12

2.3.1双馈风力发电机在静止A-B-C坐标系下的模型-12

2.3.2坐标变换-14

2.4标幺值-18

2.5标幺值下的数学模型-19

2.6本章小结-20

3.双馈风力发电机三相短路研究-21

3.1引言-21

3.2双馈风力发电机三相短路模型-21

3.2.1稳定运行的数学模型-21

3.2.2加反向电压时的过渡过程-22

3.3双馈风力发电机三相短路时的研究-22

3.3.1双馈风力发电机短路电流解析表达式-22

3.3.2双馈电机三相短路转矩分析-28

3.4短路保护装置的参数整定-30

3.4.1Crowbar电路简介-30

3.4.2快速短接装置最大电阻整定-30

4.双馈风力发电机稳态和短路时建模及仿真分析-32

4.1引言-32

4.2双馈风力发电机稳定运行时的仿真模型-32

4.3双馈风力发电机三相短路仿真分析-34

4.4双馈风电机短路保护仿真分析-35

5.总结-37

参考文献-38

致谢-40