1 引言
    并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電是近十年來(lái)國(guó)際上發(fā)展速度最快的可再生能源技術(shù)。并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)與傳統(tǒng)的并網(wǎng)發(fā)電設(shè)備最大的區(qū)別在于，其在電網(wǎng)故障期間并不能維持電網(wǎng)的電壓和頻率，這對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定性非常不利。電網(wǎng)故障是電網(wǎng)的一種非正常運(yùn)行形式，主要有輸電線路短路或斷路，如三相對(duì)地，單相對(duì)地以及線間短路或斷路等，它們會(huì)引起電網(wǎng)電壓幅值的劇烈變化。
    雙饋式變速恒頻風(fēng)電機(jī)組是目前國(guó)內(nèi)外風(fēng)電機(jī)組的主流機(jī)型，其發(fā)電設(shè)備為雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)，當(dāng)出現(xiàn)電網(wǎng)故障時(shí)，現(xiàn)有的保護(hù)原則是將雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)立即從電網(wǎng)中脫網(wǎng)以確保機(jī)組的安全。隨著風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量的不斷增大和風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，風(fēng)電機(jī)組與電網(wǎng)間的相互影響已日趨嚴(yán)重。人們?cè)絹?lái)越擔(dān)心，一旦電網(wǎng)發(fā)生故障迫使大面積風(fēng)電機(jī)組因自身保護(hù)而脫網(wǎng)的話，將嚴(yán)重影響電力系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性。因此，隨著接入電網(wǎng)的雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)容量的不斷增加，電網(wǎng)對(duì)其要求越來(lái)越高，通常情況下要求發(fā)電機(jī)組在電網(wǎng)故障出現(xiàn)電壓跌落的情況下不脫網(wǎng)運(yùn)行（fault ride-through），并在故障切除后能盡快幫助電力系統(tǒng)恢復(fù)穩(wěn)定運(yùn)行，也就是說(shuō)，要求風(fēng)電機(jī)組具有一定低電壓穿越(low voltage ride-through)能力。為此，國(guó)際上已有一些新的電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)則被提出。例如：德國(guó)北部的電力公司(e.on netz公司)要求風(fēng)電場(chǎng)能夠在圖1所示的電壓范圍內(nèi)(即圖中陰影區(qū))不脫網(wǎng)運(yùn)行[1][33]，電網(wǎng)電壓跌落到15%以后風(fēng)電機(jī)組不脫網(wǎng)運(yùn)行時(shí)間須持續(xù)達(dá)300ms，當(dāng)電網(wǎng)電壓跌落低于曲線后才允許風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)。這里電壓指的是風(fēng)電場(chǎng)連接點(diǎn)的電壓。而為英國(guó)部分地區(qū)供電的national grid電力公司則要求當(dāng)高于200kv的輸電線路發(fā)生故障時(shí)，所有并網(wǎng)運(yùn)行的電站或風(fēng)電場(chǎng)必須在140ms內(nèi)保持不脫網(wǎng)運(yùn)行[2]。另外蘇格蘭電力公司(scottish hydro-electric公司)對(duì)電網(wǎng)故障時(shí)電站或風(fēng)電場(chǎng)不脫網(wǎng)運(yùn)行也有類似的要求[3]。

             圖1 e.on netz公司對(duì)電網(wǎng)故障時(shí)風(fēng)電場(chǎng)不脫網(wǎng)運(yùn)行的電壓范圍要求[33]