CN114938014A - 混合储能与撬棒电阻的风电并网低电压穿越控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种混合储能与撬棒电阻的风电并网低电压穿越控制方法，首先使用SIMULINK搭建混合储能模型，将锂电池模型和超级电容模型进行结合构成混合储能模型；然后设计风力发电并网的拓扑电路结构，设计模型中各个器件参数，搭建风电并网仿真模型，其中风机采用的是双馈异步风力发电机，双馈异步风力发电机的转子侧和网侧的逆变器通过PWM控制策略控制；最后将混合储能模型并在风电并网仿真模型中转子侧变流器的直流侧，同时再并入Crowbar电路，搭建出低电压穿越模型模型，在并网点电压跌落时实现低电压穿越。本发明解决了现有技术中存在的双馈风力发电并网系统中发生低电压穿越所引起的电能质量的问题。

Description

混合储能与撬棒电阻的风电并网低电压穿越控制方法

技术领域

本发明属于风力发电低电压穿越控制技术领域，具体涉及一种混合储能与撬棒电阻的风电并网低电压穿越控制方法。

背景技术

环境污染、气候变化、能源安全和可持续发展等问题日益突出，全球大部分国家已将新能源列入国家能源优先发展战略之中，新能源发电迎来了发展的契机。利用新能源发电已经成为发电的主要形式之一，给电力注入了新活力。但是新能源发电同样也带来了新的挑战。

随着风力发电系统并入传统电网，使得传统电网系统的演变越来越复杂。由于双馈感应发电机定子直接并网，其对电压跌落相当敏感，双馈感应风力发电并网系统存在的谐波畸变、不平衡、电压跌落等问题日益突出。利用各类增强控制技术提升双馈风电机组的运行性能或改善并网点电能质量，在电网电压跌落时，需采用各类软、硬件保护技术，确保双馈风电机组不脱网运行，并向电网提供无功支撑是现在风电并网研究的热点。

现有的针对双馈型感应风力发电机低电压穿越控制方法主要有：(1)采用全钒液流电池储能的三单相间断DVR提升双馈式风电系统柔性故障穿越能力，但当电网电压正常时，储能单元不起作用，而且增加了控制的复杂性。(2)采用串联网侧变换器限制转子过电流与直流母线过、电压混合储能型的混合储能系统，由锂电池与超级电容并联组合起来的。(3)通过在转自变流器前加Crowbar电路，短路掉转子变流器，起到消耗负荷，达到抬升机端电压，实现低电压穿越的目的。综上所述，现有的针对双馈风机低电压穿越的控制方法存在能量浪费严重，受电阻值，储能设备的体积、电压等级等限制，不能解决实际工程问题等。

发明内容

本发明的目的是提供一种混合储能与撬棒电阻的风电并网低电压穿越控制方法，解决了现有技术中存在的双馈风力发电并网系统中发生低电压穿越所引起的电能质量的问题。

本发明所采用的技术方案是，混合储能与撬棒电阻的风电并网低电压穿越控制方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、使用SIMULINK搭建混合储能模型，将锂电池模型和超级电容模型进行结合，当电压跌落至大于0.5pu时，控制投入锂电池吸收多余的电能，当电压跌落至小于0.5pu时，控制投入超级电容和Crowbar电路，吸收多余的电能，实现了混合储能模型及时提供或吸收较大能量的快速性和容量需求。构成混合储能模型；

步骤2、设计风力发电并网的拓扑电路结构，设计模型中各个器件参数，搭建风电并网仿真模型，其中风机采用的是双馈异步风力发电机，双馈异步风力发电机的转子侧和网侧的逆变器通过PWM控制策略控制；

步骤3、将步骤1搭建的锂电池与超级电容结合的混合储能模型并在步骤2的风电并网仿真模型中转子侧变流器的直流侧，同时再并入Crowbar电路，搭建出混合储能与Crowbar结合的低电压穿越模型模型，在并网点电压跌落时实现低电压穿越。

本发明的特点还在于，

步骤1具体如下：

混合储能模型包括锂电池部分和超级电容部分，其中锂电池接有Boost电路，使锂电池的输出电压比输入电压高；

超级电容则接有Buck-Boost电路，使超级电容的输出电压可低于也可高于输入电压；

将二者并到一起进行能量的输出和输入，当电压跌落至大于0.5pu时，控制投入锂电池吸收多余的电能，当电压跌落至小于0.5pu时，控制投入超级电容和Crowbar电路，吸收多余的电能。

步骤2具体如下：

风机为双馈异步风力发电机模型，变流器由转子侧变流器和网侧变流器组成；

转子侧变流器控制策略如下：

公式(9)是定子与转子的转速关系式，公式(10)是定子与转子的频率关系式，当双馈感应电机处于稳定运行状态时，定子与转子的旋转磁场之间呈现出相对静止的特征，用以下公式表述：

n₁＝n₂+n_r (9)

因为

有：

n₁为定子转速，n₂为相对于定子转速，n_r为转子磁势转速，f₁为定子频率，f₂为转子频率，p为极对数；

网侧变流器控制策略：

三相绕组电压方程对于三相定子绕组而言，其电压可以用以下方程进行计算：

相应的三相转子绕组电压方程为：

在上述方程式中，参数u_sA u_sB u_sC u_ra u_rb u_rc的含义为A、B、C三相定子与转子的瞬时相电压；参数i_sA i_sB i_sC i_ra i_rb i_rc的含义为A、B、C三相定子与转子的瞬时相电流；参数ψ_sA ψ_sB ψ_sC为定子与转子的A、B、C三相绕组磁链；参数R_s R_r则分别代表定子绕组电阻与转子绕组电阻，同样上述各参数均将折算到定子侧；

公式(13)是同步旋转坐标系下DFIG定子电压方程式，公式(14)是同步旋转坐标系下DFIG转子电压方程式：

同步旋转坐标系下DFIG定子电压方程：

同步旋转坐标系下DFIG转子电压方程：

在上述公式中，u_d1为定子在dq坐标系上d轴的电压；u_q1为定子在q轴上的电压；u_d2为转子在dq坐标系上d轴的电压；u_q2为转子在q轴上的电压；i_d1为定子在dq坐标系上d轴的电流；i_q1为定子在q轴上的电流；i_d2为转子在dq坐标系上d轴的电流；i_d2为转子在q轴上的电流。

步骤3具体如下：

将锂电池与超级电容结合的混合储能模型并列在风电模型的转子变流器的直流侧，并加入Crowbar电路，利用DC/DC变换器控制，同时利用PI双闭环控制策略，根据电压跌落的等级来划分，选择性地投入锂电池、超级电容或Crowbar电路来对进行能量的吸收或释放，实现了耗能更低的低电压穿越，其中在大幅度电压跌落时，采用Crowbar保护电路提高风机低电压穿越能力。

步骤3中：

投入Crowbar之后转子侧的电压应该满足：

为防止在低电压穿越过程中，出现转子回路过压和直流母线过压的情况，双馈风机的转子电压比转子变流器能承受的最大电压和直流侧母线电压限值的最小电压要小：

U_r＜min{U_rmax,U_dc,lim}

由上面两式可得出Crowbar阻值必须满足：

同时为了能够限制短路回路中的过电流，转子侧在故障时能够达到的最大值要小于转子变流器设定的安全电流阀值，则得：

得到Crowbar电路的电阻的一个取值范围，Crowbar电阻越大，其抑制转子侧过电流的效果越好。

本发明的有益效果是，混合储能与撬棒电阻的风电并网低电压穿越控制方法，针对电池能量密度高、超级电容充放电迅速的优点，采用了混合储能模型，充分发挥两种储能元件的优势，维持电机稳定运行，采用Crowbar电路来保护转子侧的变流器同时也可用作储能元件卸能负载，解决了现有双馈风力发电系统中发生低电压穿越所引起的电能质量问题。

附图说明

图1是本发明一种双馈风电系统中一种混合储能与Crowbar结合的低电压穿越模型的混合储能中功率需求(幅值较大)和功率输出(幅值较小)的对比图；

图2是本发明一种双馈风电系统中一种混合储能与Crowbar结合的低电压穿越模型的低电压穿越仿真数据图；

图3是电网电压跌落至机端电压的0.3pu时，无低电压穿越控制策略时并网点电压、电流波形图；

图4是电网电压跌落至机端电压的0.6pu时，投入混合储能后并网点电压、电流波形图；

图5是电网电压跌落至机端电压的0.3pu时，投入混合储能后并网点电压、电流波形图；

图6是dq轴下DFIG物理模型图；

图7是双馈异步风力发电机模型中变流器示意图；

图8是双馈异步风力发电机模型中变流器转子侧变流器PWM控制框图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明进行详细说明。

本发明混合储能与撬棒电阻的风电并网低电压穿越控制方法，具体按照以下步骤实施：

步骤1、使用SIMULINK搭建混合储能模型，将锂电池模型和超级电容模型进行结合，当电压跌落至大于0.5pu时，控制投入锂电池吸收多余的电能，当电压跌落至小于0.5pu时，控制投入超级电容和Crowbar电路，吸收多余的电能，实现了混合储能模型及时提供或吸收较大能量的快速性和容量需求，构成混合储能模型；

结合图1，步骤1具体如下：

混合储能模型包括锂电池部分和超级电容部分，其中锂电池接有Boost电路，使锂电池的输出电压比输入电压高；超级电容则接有Buck-Boost电路，使超级电容的输出电压可低于也可高于输入电压；将二者并到一起进行能量的输出和输入，当电压跌落至大于0.5pu时，控制投入锂电池吸收多余的电能，当电压跌落至小于0.5pu时，控制投入超级电容和Crowbar电路，吸收多余的电能，实现了混合储能模型及时提供或吸收较大能量的快速性和容量需求。

式中，U_b为电池端电压；I_b为电池电流；R_b为电池内阻；P_b为电池输出功率。

由式(1)可得到当锂电池输出功率为P_b时的电流为

由于在混合储能系统中，锂电池经由DC-DC变换器提供或吸收负载电机的能量，因此

式中，P_b为电池通过DC-DC变换器在直流母线侧释放或吸收的功率；η为DC-DC变换器的工作效率，通过实际实验取值97％。超级电容模型满足

式中，P_SC为超级电容通过DC-DC变换器在直流母线侧释放或吸收的功率；SOC_SC为超级电容的SOC；U_scm为超级电容的额定电压。

因此，超级电容的电流为

双馈感应风力发电并网系统电网电压跌落时，存在转子过流、直流电容过压问题，所以需要有储能模块吸收能量；而当风速下降，风机出力不足时，则需要储能模块释放能量以维持电网的正常运行。本模型主要考虑到超级电容能量密度小，不能长时间放电，长时间放电效率甚至不如电池高；但超级电容的寿命长、功率密度大，几乎可以瞬间充放电。所以让锂电池和超级电容互补，锂电池提供长期能源，而超级电容提供快速反应和高功率来保护电力设备、基础设施以及整个电网。

步骤2、设计风力发电并网的拓扑电路结构，设计模型中各个器件参数，搭建风电并网仿真模型，其中风机采用的是双馈异步风力发电机(DFIG)，双馈异步风力发电机的转子侧和网侧的逆变器通过PWM控制策略控制；其定转子均可与电网进行功率交换，并且机组在不同转速下实现恒频发电；转子侧的控制目的主要是控制风力机的转速，使其捕获当前风速下的最大风能，获取最大输出功率，同时实现双馈电机定子绕组的P、Q解耦控制。网侧的控制主要是为了实现保持直流母线电压的平稳以及控制双馈风机网侧的功率因数两个目标。

步骤2具体如下：

风机为双馈异步风力发电机模型，模型要求风电机组承受长期2％、短期4％的电压不平衡度，并根据并网点电压等级不同，承受2％～5％的谐波畸变率；同时要求风电机组在机端电压跌落至20％时，至少保持625ms不脱网运行，并向电网提供无功功率支撑。

当并网点电压存在谐波或不平衡时，采用控制策略，改善双馈风电机组将面临的定子、转子电流畸变或不平衡、转矩波动、输出功率波动、直流母线电压波动的问题。

变流器由转子侧变流器和网侧变流器组成，它们是彼此独立控制的。电力电子变流器的主要原理是转子侧变流器通过控制转子电流分量控制有功功率和无功功率，而电网侧变流器控制直流母线电压并确保变流器运行在统一功率因数(即零无功功率)。

转子侧变流器控制策略：公式(9)是定子与转子的转速关系式，公式(10)是定子与转子的频率关系式，当双馈感应电机处于稳定运行状态时，定子与转子的旋转磁场之间呈现出相对静止的特征，用以下公式表述：

n₁＝n₂+n_r (9)

因为

有：

n₁为定子转速，n₂为相对于定子转速，n_r为转子磁势转速，f₁为定子频率，f₂为转子频率，p为极对数；

网侧变流器控制策略：

三相绕组电压方程对于三相定子绕组而言，其电压可以用以下方程进行计算：

相应的三相转子绕组电压方程为：

在上述方程式中，参数u_sA u_sB u_sC u_ra u_rb u_rc的含义为A、B、C三相定子与转子的瞬时相电压；参数i_sA i_sB i_sC i_ra i_rb i_rc的含义为A、B、C三相定子与转子的瞬时相电流；参数ψ_sA ψ_sB ψ_sC为定子与转子的A、B、C三相绕组磁链；参数R_s R_r则分别代表定子绕组电阻与转子绕组电阻，同样上述各参数均将折算到定子侧；

如图6所示为dq轴下DFIG物理模型图，公式(13)是同步旋转坐标系下DFIG定子电压方程式，公式(14)是同步旋转坐标系下DFIG转子电压方程式：

同步旋转坐标系下DFIG定子电压方程：

同步旋转坐标系下DFIG转子电压方程：

在上述公式中，u_d1为定子在dq坐标系上d轴的电压；u_q1为定子在q轴上的电压；u_d2为转子在dq坐标系上d轴的电压；u_q2为转子在q轴上的电压；i_d1为定子在dq坐标系上d轴的电流；i_q1为定子在q轴上的电流；i_d2为转子在dq坐标系上d轴的电流；i_d2为转子在q轴上的电流；

变流器部分控制策略：

如图7所示为变流器，变流器包括两个独立的控制部分并经过直流侧电容互联，它们是彼此独立控制的。电力电子变流器的主要原理是转子侧变流器通过控制转子电流分量实现有功无功的独立解耦控制，便于风机稳定运行。通常采用矢量控制方式对背靠背变流器进行控制，常用的矢量控制方式有以下几种：转子磁链定向矢量控制；转差频率矢量控制；气隙磁场定向矢量控制；电压定向矢量控制。

双馈异步风力发电机(DFIG)的转子侧和网侧的逆变器通过PWM控制策略控制。转子侧的控制目的主要是控制风力机的转速，使其捕获当前风速下的最大风能，获取最大输出功率，同时实现双馈电机定子绕组的P、Q解耦控制。网侧的控制主要是为了实现保持直流母线电压的平稳以及控制双馈风机网侧的功率因数两个目标。

在两相旋转坐标系下，双馈风机的瞬时有功、无功功率用为i_rd，i_rq可表示为：

由上式可以看出,分别与转子电流在dq坐标系下的q轴分量i_rq与d轴分量i_rd成线性关系，由于转子电流有功分量i_rq和无功分量i_rd之间不存在耦合关系，因此通过独立调节i_rq和i_rd，就可以对双馈风机输出的有功功率P_s和无功功率Q_s进行解耦控制，实现转子侧变换器通过PWM控制的目标。则可得图8控制框图：

因为不同于转子侧变流器的控制目标，所以网侧变流器的控制策略也与转子侧变流器有所不同。

其中，u_ga，u_gb，u_gc为三相对称电网电压，U1a,U1b,U1c分别为电网侧变换器在三相坐标系下的电压，I1A1B1C分别为电网侧PWM变流器在三相坐标系下的电流。经3s/2r坐标变换后，可得：

其中，ugd,ugq分别为电网电压在两相同步旋转坐标系下的分量，i1d,和i1q、u1d、u1q分别为电网侧PWM变流器在两相同步旋转坐标系下的电流、电压。电网侧PWM变流器与电网之间交换的功率，转子功率可表示为：

上式可以看出转子有功、无功功率的表达式比较复杂，所以我们可以利用基于电网电压定向的矢量控制策略，就能简化网侧PWM的变换器的控制。若使dq坐标系中的d轴的方向规定为电网电压Ug的方向，d轴和α轴之间的夹角为90°，则有

将上式代入转子功率式子中，可得：

由上式可知，若电网电压保持一定，那么网侧PWM变流器与电网之间有功功率，无功功率的交换，仅受到i_1d，i_1q的控制，则只需要改变i_1d，i_1q就能够分别控制电网侧PWM变流器的有功和无功功率的交换。

步骤3、将步骤1搭建的锂电池与超级电容结合的混合储能模型并在风电并网仿真模型中转子侧变流器的直流侧，同时再并入Crowbar电路，搭建出混合储能与Crowbar结合的低电压穿越模型模型，在并网点电压跌落时实现低电压穿越。

结合图2，步骤3具体如下：

将锂电池与超级电容结合的混合储能模型并列在风电模型的转子变流器的直流侧，并加入Crowbar电路，利用DC/DC变换器控制，同时利用PI双闭环控制策略，根据电压跌落的等级来划分，选择性地投入锂电池、超级电容或Crowbar电路来对进行能量的吸收或释放，实现了耗能更低的低电压穿越。其中在大幅度电压跌落时，采用Crowbar保护电路来提高风机低电压穿越能力。

Crowbar电路投入运行的主要目的是为了防止转子侧过电流过大从而烧坏转子侧变流器。但撬棒电阻取值过大会面临过电压风险，所以需要对撬棒阻值进行一定的整定。

投入Crowbar之后转子侧的电压应该满足：

为防止在低电压穿越过程中，出现转子回路过压和直流母线过压的情况，双馈风机的转子电压必须比转子变流器能承受的最大电压和直流侧母线电压限值的最小电压还要小：

U_r＜min{U_rmax,U_dc,lim}

由上面两式可得出Crowbar阻值必须满足：

同时为了能够限制短路回路中的过电流，转子侧在故障时能够达到的最大值必须要小于转子变流器设定的安全电流阀值，则可得：

可以得到Crowbar电路的电阻的一个取值范围，并且一般情况下，在这个取值范围内，Crowbar电阻越大，其抑制转子侧过电流的效果越好。

针对电压跌落的不同程度，分级进行控制(模块的投入，投入之后的控制)

(1)当并网点电压跌落至不低于电网电压的50％时，通过检测和开关控制策略只接入锂电池。

(2)当并网点电压跌落至低于电网电压50％且高于20％时，通过开关控制策略接入超级电容和Crowbar电路进行卸能。

(3)当电压跌落至低于电网电压20％时，风机直接脱网。

使用SIMULINK搭建的混合储能与Crowbar结合的低电压穿越控制模型进行模拟仿真，其中风机输出电压690V，功率150kW，主网电压110kV，频率50Hz，仿真时长4.5s，故障类型为三相短路故障，发生时刻在2.3s处，并网系统通过PI双闭环对dq解耦坐标系下的电压与电流进行控制。

图3对应电压跌落至机端电压的0.3pu时，无低电压穿越控制策略时并网点电压、电流波形，由图可知，2.3s主网发生故障，电压急剧下降，电流增幅翻倍，可能导致变流器烧毁，绕组线绝缘击穿，发生短路。图4对应电压跌落至机端电压的0.6pu时，投入混合储能后并网点电压、电流波形，图5对应电压跌落至机端电压的0.3pu时，投入混合储能后并网点电压、电流波形，由图可知，故障发生后，机端电压与电流变化幅度较小，电压与电流波形稳定。

使用SIMULINK搭建的混合储能与Crowbar结合的低电压穿越模型，充分利用锂电池能量密度高和超级电容充放电迅速的优点，组成混合储能模块，并在电路中添加撬棒电阻，其既可以作为独立的Crowbar电路用来保护转子侧的变流器，也可以作为储能元件卸能负载。在一定程度上提供了解决风电并网系统存在的问题的改善方法，其次也能够充分利用新兴储能技术，同时，此类控制思路和控制方法及策略可在一定程度上为光伏发电等其他新能源顺利并网提供一定方法，做出贡献。

Claims (5)

1.混合储能与撬棒电阻的风电并网低电压穿越控制方法，其特征在于，具体按照以下步骤实施：

步骤1、使用SIMULINK搭建混合储能模型，将锂电池模型和超级电容模型进行结合，当电压跌落至大于0.5pu时，控制投入锂电池吸收多余的电能，当电压跌落至小于0.5pu时，控制投入超级电容和Crowbar电路，吸收多余的电能，实现了混合储能模型及时提供或吸收较大能量的快速性和容量需求，构成混合储能模型；

步骤2、设计风力发电并网的拓扑电路结构，设计模型中各个器件参数，搭建风电并网仿真模型，其中风机采用的是双馈异步风力发电机，双馈异步风力发电机的转子侧和网侧的逆变器通过PWM控制策略控制；

步骤3、将步骤1搭建的锂电池与超级电容结合的混合储能模型并在步骤2的风电并网仿真模型中转子侧变流器的直流侧，同时再并入Crowbar电路，搭建出混合储能与Crowbar结合的低电压穿越模型模型，在并网点电压跌落时实现低电压穿越。

2.根据权利要求1所述的混合储能与撬棒电阻的风电并网低电压穿越控制方法，其特征在于，所述步骤1具体如下：

混合储能模型包括锂电池部分和超级电容部分，其中锂电池接有Boost电路，使锂电池的输出电压比输入电压高；

超级电容则接有Buck-Boost电路，使超级电容的输出电压可低于也可高于输入电压；

将二者并到一起进行能量的输出和输入，当电压跌落至大于0.5pu时，控制投入锂电池吸收多余的电能，当电压跌落至小于0.5pu时，控制投入超级电容和Crowbar电路，吸收多余的电能。

3.根据权利要求2所述的混合储能与撬棒电阻的风电并网低电压穿越控制方法，其特征在于，所述步骤2具体如下：

风机为双馈异步风力发电机模型，变流器由转子侧变流器和网侧变流器组成；

转子侧变流器控制策略如下：

公式(9)是定子与转子的转速关系式，公式(10)是定子与转子的频率关系式，当双馈感应电机处于稳定运行状态时，定子与转子的旋转磁场之间呈现出相对静止的特征，用以下公式表述：

n₁＝n₂+n_r (9)

因为

有：

n₁为定子转速，n₂为相对于定子转速，n_r为转子磁势转速，f₁为定子频率，f₂为转子频率，p为极对数；

网侧变流器控制策略：

三相绕组电压方程对于三相定子绕组而言，其电压可以用以下方程进行计算：

相应的三相转子绕组电压方程为：

在上述方程式中，参数u_sA u_sB u_sC u_ra u_rb u_rc的含义为A、B、C三相定子与转子的瞬时相电压；参数i_sA i_sB i_sC i_ra i_rb i_rc的含义为A、B、C三相定子与转子的瞬时相电流；参数ψ_sAψ_sB ψ_sC为定子与转子的A、B、C三相绕组磁链；参数R_s R_r则分别代表定子绕组电阻与转子绕组电阻，同样上述各参数均将折算到定子侧；

公式(13)是同步旋转坐标系下DFIG定子电压方程式，公式(14)是同步旋转坐标系下DFIG转子电压方程式：

同步旋转坐标系下DFIG定子电压方程：

同步旋转坐标系下DFIG转子电压方程：

在上述公式中，u_d1为定子在dq坐标系上d轴的电压；u_q1为定子在q轴上的电压；u_d2为转子在dq坐标系上d轴的电压；u_q2为转子在q轴上的电压；i_d1为定子在dq坐标系上d轴的电流；i_q1为定子在q轴上的电流；i_d2为转子在dq坐标系上d轴的电流；i_d2为转子在q轴上的电流。

4.根据权利要求3所述的混合储能与撬棒电阻的风电并网低电压穿越控制方法，其特征在于，所述步骤3具体如下：

将锂电池与超级电容结合的混合储能模型并列在风电模型的转子变流器的直流侧，并加入Crowbar电路，利用DC/DC变换器控制，同时利用PI双闭环控制策略，根据电压跌落的等级来划分，选择性地投入锂电池、超级电容或Crowbar电路来对进行能量的吸收或释放，实现了耗能更低的低电压穿越，其中在大幅度电压跌落时，采用Crowbar保护电路提高风机低电压穿越能力。

5.根据权利要求4所述的混合储能与撬棒电阻的风电并网低电压穿越控制方法，其特征在于，所述步骤3中：

投入Crowbar之后转子侧的电压应该满足：

为防止在低电压穿越过程中，出现转子回路过压和直流母线过压的情况，双馈风机的转子电压比转子变流器能承受的最大电压和直流侧母线电压限值的最小电压要小：

U_r＜min{U_rmax,U_dc,lim}

由上面两式可得出Crowbar阻值必须满足：

同时为了能够限制短路回路中的过电流，转子侧在故障时能够达到的最大值要小于转子变流器设定的安全电流阀值，则得：

得到Crowbar电路的电阻的一个取值范围，Crowbar电阻越大，其抑制转子侧过电流的效果越好。

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