第二章主要介绍双馈感应风机在近区严重故障（机端电压跌落严重）和远区非严重故障（机端电压跌落不严重）情况下的动作情况不同。近区严重故障时撬棍保护动作，对此时的故障特性进行研究，同时给出了故障电流的等值计算模型。远区非严重故障时撬棍保护不动作，双馈感应风机的转子绕组仍然由励磁进行调节，建立了计及励磁调节特性影响的DFIG的数学模型以及在电网发生对称和不对称故障时的等效模型。

第三章给出了含分布式电源的配电网短路故障计算的算法。在对含分布式电源的配电网做短路计算时，由于分布式电源的电流特性比较特殊，所以传统的计算方法不适用于含分布式电源的配电网。本章以异步型分布式电源的为例介绍了配电网发生对称和不对称故障时的短路计算方法。

第四章以含异步型分布式电源的配电网为例，计算了在发生三相短路对称故障和两相短路故障时的各节点电压和电流。

2  异步型分布式电源的故障特性及短路模型

目前最主要的异步型分布式电源就是双馈式感应风机，因此研究异步型分布式电源的故障特性就以双馈感应风机为例。双馈感应风机在近区严重故障时，机端电压下降严重，撬棍保护动作；在远区非严重故障时，机端电压下降不严重，双馈风机的转子绕组仍由变频器进行励磁调节[1]。在这两种故障情况下，DFIG的故障电流特性有很大的不同，因此需将两种故障情况分开研究。

2。1  双馈异步感应风机的基本结构

双馈异步感应发电机是一种绕线式的感应发电机，双馈感应发电机主要由四部分组成：风轮，齿轮箱，双馈发电机以及转子侧变流器和网侧变流器共同组成的变流器系统。双馈感应发电机的结构图如图2。1所示[13]。

图2。1  双馈感应风力发电机的结构图

双馈异步发电机的定子绕组跟电网直接相连转子绕组通过变流器与电网连接，转子绕组的电源的频率，电压，幅值等有变频器自动调节，机组可以在不同转速下恒频发电。当发电机转速小于旋转磁场同步转速时，处于亚同步状态，此时变频器向发电机转子提供励磁电流，定子发出电能给电网；当电机转速大于旋转磁场的同步转速时，处于超同步运行状态，此时发电机由定子和转子同时发出电能给电网；当电机转速等于旋转磁场的同步转速时，此时发电机作为同步电机运行，变频器向转子提供直流励磁。当发电机转速变化时，若控制转子供电频率响应变化，可使电流频率保持恒定不变，与电网频率保持一致，实现了变速恒频控制[5]。文献综述

2。2计及撬棍保护影响的双馈异步风机故障计算模型

在电网发生故障时，电网电压骤降会引起风机转子回路过电压和过电流，为了提高双馈异步风机的低压穿越运行（low-voltage ride through,LVRT）能力，一般采用撬棍（crowbar）电路进行保护。发生电网故障时，转子测电流太大超过阈值时，撬棍保护电路断开转子侧变流器与电网的连接，并通过撬棍保护电阻将转子绕组短路，为故障电流提供一条通路，来保证变流器的安全。双馈式异步风力发电机馈出的短路故障电流由定子绕组电流和网侧变流器（Grid Side Converter，GSC）中的交流测电流组成。由于网侧变流器的容量比较小，因此其交流侧电流对馈出的故障电流影响比较小。研究Crowbar保护动作的故障电流特性主要就是研究定子绕组的故障电流特性。

2。2。1两相静止坐标系下DFIG动态模型

要进行短路电流计算需要建立电磁暂态特性方程。在三相坐标系中DFIG的磁链方程和电压方程如式（2-1）和（2-2）所示。