大力開發(fā)可再生能源是我國能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。截至2010年底，我國累計(jì)裝機(jī)容量達(dá)到4 473.3萬千瓦，居世界第一。隨著風(fēng)電裝機(jī)容量的迅速增加，風(fēng)電在電網(wǎng)中所占比例越來越高，其對電網(wǎng)的影響范圍也從局部逐漸擴(kuò)大，風(fēng)電并網(wǎng)穩(wěn)定運(yùn)行的問題日益突出。

　　因風(fēng)電機(jī)組不具備LVRT能力而造成風(fēng)電機(jī)組大面積退出運(yùn)行的事件近年來呈現(xiàn)規(guī)模越來越大的趨勢。為此，世界各國紛紛制定了大型風(fēng)電場的并網(wǎng)運(yùn)行標(biāo)準(zhǔn)。如何保證風(fēng)電機(jī)組具備LVRT能力成為研究的熱點(diǎn)。目前，許多風(fēng)電機(jī)基金項(xiàng)目：國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）（2009AA-05Z411）向?yàn)樾履茉窗l(fā)電。組廠家都從變流器、變槳系統(tǒng)、主控系統(tǒng)等方面解決風(fēng)電機(jī)組的LVRT問題，但分析發(fā)現(xiàn)，風(fēng)電機(jī)組機(jī)側(cè)變壓器對風(fēng)電機(jī)組LVRT特性的影響亦不容忽視的，并通過現(xiàn)場試驗(yàn)得到了證實(shí)。

　　2常見的電網(wǎng)電壓跌落類型常見的引起電網(wǎng)電壓跌落的故障類型可分為對稱故障和不對稱故障兩種。出現(xiàn)故障的原因大致可分為4種典型情況：三相短路、兩相相間短路、兩相對地短路以及單相短路。對于三相短路而言，電壓跌落是對稱的，其余故障引起的電壓跌落均是不對稱的。

　　3電壓跌落對并網(wǎng)變壓器的影響為了分析電壓跌落對風(fēng)電機(jī)組出口變壓器的影響，首先需要分析變壓器的電磁特性。變壓器產(chǎn)生主磁通的電流稱為激磁電流im，im包含兩個(gè)分量，磁化電流和鐵耗電流iFe.用以激勵(lì)鐵心中的主磁通準(zhǔn)。

　　變壓器對風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越性能的影響a為變壓器鐵心的磁化曲線，的大小取決于準(zhǔn)及鐵心磁化曲線準(zhǔn)=/4）。當(dāng)磁路不飽和時(shí)，磁化曲線是直線，與準(zhǔn)成正比。若鐵心中主磁通的幅值準(zhǔn)m使磁路達(dá)到飽和，則需要由相應(yīng)的磁化曲線來確定。

　　當(dāng)準(zhǔn)隨時(shí)間正弦變化時(shí)，由于磁路飽和所引起的磁化曲線的非線性，將導(dǎo)致磁化電流成為尖頂波；磁路越飽和，磁化電流的波形畸變就越嚴(yán)重，如b所示。

　　當(dāng)電網(wǎng)發(fā)生短時(shí)間的電壓跌落，在電網(wǎng)電壓恢復(fù)時(shí)，假設(shè)恢復(fù)電壓u=Usin“+如，U為恢復(fù)電壓幅值，。為u的初相角。根據(jù)式1）及u的表達(dá)式，可得：6.影響。當(dāng)t=n/w，6.=0時(shí)，準(zhǔn)達(dá)到比較大值，即使不考慮準(zhǔn)。，比較大磁通也會造成變壓器鐵心的過度飽和。由于變壓器鐵心磁化曲線的非線性，當(dāng)準(zhǔn)發(fā)生過飽和現(xiàn)象時(shí)，將使磁化電流發(fā)生畸變，即im發(fā)生畸變。變壓器的T型等效電路如所示。

　　由可見，輸入電壓U1與im有關(guān)，當(dāng)im由于磁路飽和引起畸變時(shí)，會導(dǎo)致ui發(fā)生畸變，即電網(wǎng)電壓發(fā)生畸變，畸變消失時(shí)間也與磁路退飽和的時(shí)間相關(guān)。

　　4現(xiàn)場試驗(yàn)結(jié)果LVRT測試設(shè)備采用阻抗分壓式原理，通過限流電抗器和短路電抗器的選擇，產(chǎn)生不同類型、不同跌落深度的電壓跌落。為LVRT試驗(yàn)的示意圖，通過控制CBWT的閉合，來控制變壓器與電網(wǎng)斷開或連接。

　　為在某風(fēng)電場進(jìn)行LVRT試驗(yàn)時(shí)，風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)的情況下，變壓器與電網(wǎng)斷開或連接時(shí)，風(fēng)電機(jī)組出口變壓器高壓側(cè)的試驗(yàn)波形。

　　由a，c可見，當(dāng)風(fēng)電機(jī)組出口變壓器與電網(wǎng)斷開，電網(wǎng)發(fā)生三相對稱短路故障或兩相不對稱短路故障時(shí)，在電網(wǎng)電壓恢復(fù)后，并未發(fā)生畸變。由b可見，當(dāng)風(fēng)電機(jī)組出口變壓器與電網(wǎng)連接，電網(wǎng)發(fā)生三相對稱短路故障時(shí)，電網(wǎng)電壓恢復(fù)后，三相電壓都有明顯畸變。由d可見，當(dāng)風(fēng)電機(jī)組出口變壓器與電網(wǎng)連接，電網(wǎng)發(fā)生兩相不對稱短路故障時(shí)，電網(wǎng)電壓恢復(fù)后，發(fā)生跌落的兩相電壓都有明顯的畸變，而未發(fā)生跌落的一相電壓未有明顯的畸變。分析b知，在電壓恢復(fù)1.2s后電壓總諧波畸變率為6.4%.若要保證風(fēng)電機(jī)組不脫網(wǎng)，風(fēng)電機(jī)組需具有合適的控制策略。

　　a，b為在風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)的情況下，在電網(wǎng)電壓恢復(fù)時(shí)，風(fēng)電機(jī)組出口變壓器高壓側(cè)的三相電壓及有功功率的波形。由圖可見，在電網(wǎng)電壓恢復(fù)時(shí)刻，風(fēng)電機(jī)組嘗試恢復(fù)有功功率，但有功功率在短暫的上升后很快降低，比較后導(dǎo)致風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)。導(dǎo)致脫網(wǎng)的原因就是沒有考慮到風(fēng)電機(jī)組出口變壓器對風(fēng)電機(jī)組的影響。

　?、匐娋W(wǎng)發(fā)生電壓跌落，在電壓恢復(fù)后由于風(fēng)電機(jī)組出口變壓器的原因，變壓器高壓側(cè)的電壓會發(fā)生畸變，此時(shí)，風(fēng)電機(jī)組出口變壓器高壓側(cè)的諧波含量也會比較高，這樣會影響風(fēng)電機(jī)組在電壓恢復(fù)之后的正常運(yùn)行；②風(fēng)電機(jī)組及零部件如變流器等，在進(jìn)行低電壓穿越特性設(shè)計(jì)研發(fā)時(shí)，應(yīng)充分考慮風(fēng)電機(jī)組出口變壓器對低電壓穿越特性的影響；③在對風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行低電壓穿越性能評估時(shí)，如果選擇在風(fēng)電機(jī)組出口變壓器的低壓側(cè)進(jìn)行模擬電壓跌落，則無法反應(yīng)出風(fēng)電機(jī)組出口變壓器在電壓跌落過程中對風(fēng)電機(jī)組的影響，并不能正確體現(xiàn)整個(gè)風(fēng)電機(jī)組的低電壓穿越能力，因此在開展低電壓穿越測試時(shí)，應(yīng)將風(fēng)電機(jī)組及其出口變壓器看作一個(gè)整體，建議選擇在風(fēng)電機(jī)組出口變壓器的高壓側(cè)進(jìn)行低電壓穿越測試。