4.3　低电压穿越实验

本文利用反向电流跟踪控制策略做了一组三相对称跌落80%的实验和一组单相全跌落的实验。实验波形见图4-8。

从图4-8中的实验波形可以得出，在电压对称跌落80%和单相全跌落故障下，转子三相电流峰值被抑制在2p.u.之内，并且其相量的模长也在2p.u.之内，保证了变流器的不脱网运行。实验中直流母线电压并未发生较大的波动和升高，这和理论分析结果一致。从波形可以得出，暂态过程衰减很快，和仿真中的衰减速度相差较大。这主要和电机的定、转子电阻以及线路中串联的故障发生装置的电阻有关。由于小功率电机电阻的标幺值比兆瓦级风力发电机大很多，衰减系数大，衰减速率较快。

图4-8（一）实验波形

（a）对称跌落80%

图4-8（二）实验波形

（b）单相全跌落

运用反向电流跟踪控制策略，故障下电磁转矩的实验波形在2～3个工频周期内已经基本稳定。在控制器性能良好的前提下，变流器很快达到满调制，此时其电流跟踪能力受变流器容量限制，没有足够高的直流母线电压使转子电流迅速跟上指令值，因此在一两个工频周期内电磁转矩仍有较大波动。

在现有的电机参数和变流器容量条件下，这类励磁策略很难实现零电压穿越，单纯的矢量控制已经达到其控制极限。在现有控制策略下，只有把电阻和漏感取得比较大，或直流电压相对较大，才能实现更深度的穿越。