压

90%—跌落时间 2000ms[3]。 

　　

2.低电压穿越测试相关参数的选择分析 

　　

2.1 短路容量 

　　目前，我国对于短路容量的限定值标准还未明确，但在国外一些国家，尤其是风电发
展较快的国家，对于低电压穿越测试的短路容量有非常明确的要求，即短路容量必须是风
机容量的

3 倍或以上，有些甚至要求达到 5 倍以上 10 倍以下。根据相关的测试结果显示，

当工况相同、电压跌落相同的情形下，风电机组低电压穿越的容易程度随着短路容量的增大
而增大。按照相关规定，在低电压穿越产生的装置中，串联阻抗应起到限流的功效，且串联
阻抗大小不会对风电机组产生明显的暂态响应。短路容量越小，串联阻抗就越大，短路容量
越大，串联阻抗就越小，两者呈反比例关系。若选择串联阻抗过大时，则会对风电机组暂态
响应产生影响，造成低电压穿越失败。总结实际测试相关经验，若短路容量设定小于

2 倍，

电压跌落到

50%以下时，低电压的穿越能力就会受到较大的串联阻抗影响，从而产生切机

情况。但若工况相同、电压跌落相同，短路容量设定超过

3 倍，风电机低电压穿越测试则可

顺利完成。

 

　　

2.2 跌落电压 

　　在每个并网的风电场对风电机组的低电压穿越进行抽检测试，是保证风电接入电网安
全运行的必要措施。抽检测试中可在每种机型中抽选

1 台检测，检测在两种工况下，电压跌

落到

20%时低电压的穿越能力。但总结测试经验，若单只检验电压跌落到 20%时的低电压，

难以全面反映风电机组低电压的穿越能力。因为有时候电压跌落到

20%时可通过，但当电压

跌落达到

90%时，则可能无法通过。但由于我国目前有资格进行风电机组低电压穿越检测的

单位有限，因此，很难确定低电压的测试周期，这也决定了我国低电压的穿越测试工作需
经过很长时间才能完成。

 

　　

2.3 转子短路的保护 

　　当前很多制造商会在发电机转子侧装上

crowbar 电路，以提供旁路，保证发电机不脱

网运行。其主要作用是在检测到电网系统出现故障，导致电压跌落时，能够闭锁双馈感应发
电机励磁变流器。与此同时投向转子回路的旁路，以对电流、转子绕组通过电压形成限制和
阻碍，从而达到保证发电机不脱网运行的目的。在主流侧并接入制动电阻和制动单元，可以
很好的消耗掉充电电容中的电压，从而有效降低变流器的直流侧电压。

 

　　但保护电路存在一些缺陷，例如在出现电网故障时，按感应电动机方式运行的机组会
吸收大量功率，从而降低电网电压的稳定性。另外，进行

crowbar 保护电路操作时，还会对

系统产生暂态冲击。因此，在

crowbar 触发后，可保证发电机不脱网，但不能支撑电网电压。

 
　　

Crowbar 一般通过可控硅来控制导通，有效防止转子和直流母线过流或过压现象。但可

控硅不能控制其关断，一旦可控硅导通，直流母线电压释放就会归

0，变流器无法工作。随

着技术的不断发展，制造商制造出能够控制其关断的

crowbar 回路，即有源 crowbar，很好

地解决了以上问题。

 　　电网出现故障期间，励磁变流器会与电网、转子绕组始终保持连接

状态，由此不受故障影响，保证双馈感应发电机能正常运行。电网故障消除后，即可关断功
率开关，切除旁路电阻，使双馈感应发电机正常运作。

 

　　

2.4 有功功率的恢复速度 

　　根据我国最新的《风电场接入电力系统技术规定》（

GB/T19963—2011），仅对风电场

故障消除后的有功功率恢复速度有相关要求，而对单台风电机组并无明确的规定要求。根据
实际的检测结果显示，风电机组的有功功率恢复一般可分为两种：瞬间恢复有功功率、按一
定速率恢复有功功率。总结检测经验，就单台风电机组而言，瞬间恢复有功功率占有优势。
另外，变流器与主控变桨系统间的互相配合作用也至关重要，在满足功率恢复速度时，还