变频器在火电机组辅机软启动、调速、经济运行等方面具有明显优势,但由于电网或厂用电系统的电压波动,火电机组辅机变频器在使用中产生了新的问题:变频器因瞬时低电压而保护跳闸,即低电压穿越能力缺失。近年来,电网电压瞬时跌落导致火电机组一类辅机变频器停机,从而使发电机组被迫停炉停机的事故屡见不鲜,影响了正常的电力生产,对经济造成了巨大损失。因此,研究火电机组一类辅机变频器低电压穿越技术具有重要意义。本文围绕火电机组一类辅机变频器低电压穿越问题所涉及的关键技术点进行了详细研究,主要包括高压辅机变频器和低压辅机变频器的低电压穿越技术方案以及低压变频器低电压穿越试验。具体研究内容如下:首先,研究了高压辅机变频器低电压穿越技术。在分析了火电机组高压辅机变频器结构和控制方法的基础上,总结归纳了低电压对高压辅机运行状态的影响。提出了变步长的复合转速跟踪再启动方法,将其作为高压变频器的低电压穿越方案,并对其进行了MATLAB仿真。仿真表明,该控制方法可以更加快速地检测出当前电机的转速,减小重启动时的启动电流,重启成功率高。针对采用了转速跟踪再启动方法的风机系统,研究了相关机组控制逻辑的修改方法,以实现系统平稳过渡。其次,研究了低压辅机变频器低电压穿越技术。分析了低电压下各类低压辅机的运行状态,比较和归纳了目前已应用的各种低压变频器低电压穿越技术的优缺点,为火电厂自主选择低电压穿越方案提供了参考。提出了一种基于超级电容和双向DC-DC变换器的低电压穿越技术方案,相比于现有低电压穿越方案,该方案更适合短时电压支撑,结构更加简单,运行更加可靠,可以同时实现高低电压穿越,减小了能量损耗,为实现低压变频器低电压穿越提供了一种可行的思路。最后,研究了低压变频器低电压穿越试验。提出了用不同类型故障电压同时测试变频器低电压穿越能力的测试方案,设计了一种能够模拟电力系统不同故障电压的电压暂降发生装置。该装置采用电力电子积木架构,由PWM整流单元和PWM逆变单元组成背靠背结构,功能扩展性及可控性强。MATLAB仿真表明,该装置可以有效模拟电网中的各种平衡和不平衡电压。本文还根据以上设计和仿真制作了样机,并进行了样机功能测试和现场低电压穿越试验。测试表明,采用本文所述方法设计的电压暂降发生装置和测试方法,可灵活、准确地提供LVRT测试所需的平衡和不平衡电压,全面测定变频器的低电压穿越能力,方便相关单位对火电机组中的变频器进行现场试验。