Refined Fault Calculation Model of Doubly-fed Induction Generator Considering Different Voltage Drops and Grid-side Converter Feed-out Current

HUANG Chen; HUANG Chao; LI Yinhong

doi:10.7500/AEPS20230507003

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Refined Fault Calculation Model of Doubly-fed Induction Generator Considering Different Voltage Drops and Grid-side Converter Feed-out Current

Basic Research | 更新时间：2025-06-16

- Refined Fault Calculation Model of Doubly-fed Induction Generator Considering Different Voltage Drops and Grid-side Converter Feed-out Current
- Automation of Electric Power Systems Vol. 47, Issue 23, Pages: 162-171(2023)
- 作者机构：
  
  1.华中科技大学电气与电子工程学院,湖北省武汉市430074
  2.广西电网电力调度控制中心,广西壮族自治区南宁市 530023
- 作者简介：
- 基金信息：
  
  National Natural Science Foundation of China(52207107)
- DOI：10.7500/AEPS20230507003
  CLC：
- Received：07 May 2023，
  
  Revised：2023-09-04，
  
  Published Online：10 November 2023，
  
  Published：10 December 2023
- 稿件说明：
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黄琛,黄超,李银红.计及不同电压跌落和GSC馈出电流的DFIG精细化故障计算模型[J].电力系统自动化,2023,47(23):162-171.

HUANG Chen,HUANG Chao,LI Yinhong.Refined Fault Calculation Model of Doubly-fed Induction Generator Considering Different Voltage Drops and Grid-side Converter Feed-out Current[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(23):162-171.
黄琛,黄超,李银红.计及不同电压跌落和GSC馈出电流的DFIG精细化故障计算模型[J].电力系统自动化,2023,47(23):162-171. DOI： 10.7500/AEPS20230507003.

HUANG Chen,HUANG Chao,LI Yinhong.Refined Fault Calculation Model of Doubly-fed Induction Generator Considering Different Voltage Drops and Grid-side Converter Feed-out Current[J].Automation of Electric Power Systems,2023,47(23):162-171. DOI： 10.7500/AEPS20230507003.

摘要

当含双馈感应发电机(DFIG)的交流电网发生故障时，DFIG输出特性的精确性将影响到整个故障网络计算结果的准确性。首先，从DFIG的不同电压跌落出发，详细推导了撬棒保护投入、转子侧变流器(RSC)励磁控制和外环控制下DFIG定子侧输出电流的计算公式。接着，考虑网侧变流器(GSC)的馈出电流，推导了GSC和RSC在不同控制策略下DFIG的输出电流表达式，进而提出了计及不同电压跌落和GSC馈出电流的DFIG精细化故障计算模型。最后，在MATLAB/Simulink平台中进行了DFIG并入无穷大系统和典型电网仿真来验证该精细化模型的准确性。仿真结果表明，所提精细化模型理论计算值与仿真值误差较小；与现有模型相比，该模型在应用于电网故障计算时具有更高的准确性。

Abstract

When a fault occurs in an AC power grid containing doubly-fed induction generators (DFIGs)

the accuracy of DFIG output characteristics will affect the calculation results of the entire faulty network. First

based on the different voltage drops of DFIG

the calculating formulas for the stator-side output current under crowbar protection operation

rotor-side converter (RSC) excitation control and outer loop control are derived in detail. Then

considering the feed-out currents of the grid-side converter (GSC)

the output current expressions of DFIG with different control strategies of GSC and RSC are derived. Thus

the refined fault calculation model of DFIG considering different voltage drops and GSC feed-out currents is proposed. Finally

to verify the accuracy of the refined model

an infinite bus system and a typical power grid with DFIGs are simulated on the MATLAB/Simulink platform. The simulation results show that the error between the theoretical calculated and simulated values of the refined model is small. Compared with the existing models

the proposed model has higher accuracy when applied to power grid fault calculation.

关键词

Keywords

references

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