電網(wǎng)異常工況下風(fēng)電并網(wǎng)變流器控制策略研究.pdf

1、風(fēng)能作為可再生的清潔能源，受到了各國政府的高度重視和大力推廣，直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、風(fēng)能利用率高、并網(wǎng)功率控制靈活、低電壓穿越能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的主流趨勢。本文主要圍繞直驅(qū)型永磁風(fēng)電系統(tǒng)在電網(wǎng)異常工況下的運(yùn)行控制進(jìn)行策略研究。
　　本文首先研究風(fēng)電系統(tǒng)永磁電機(jī)、機(jī)側(cè)變流器、網(wǎng)側(cè)變流器等主要部件的運(yùn)行原理，并在不同坐標(biāo)系下對其建立數(shù)學(xué)模型；在此基礎(chǔ)上，基于矢量控制原理，研究傳統(tǒng)策略下機(jī)側(cè)與網(wǎng)側(cè)變流器的控制方

2、法，將其目標(biāo)互換，由機(jī)側(cè)控制直流側(cè)電壓及定子電壓，網(wǎng)側(cè)控制發(fā)電機(jī)輸出有功及網(wǎng)側(cè)輸出無功，采用PI控制器，提出新型控制策略，控制風(fēng)電機(jī)組的穩(wěn)定運(yùn)行。
　　其次，在電網(wǎng)電壓發(fā)生三相跌落時，提出永磁電機(jī)風(fēng)電系統(tǒng)新型協(xié)調(diào)控制策略，以機(jī)側(cè)控電壓、網(wǎng)側(cè)控功率為主控制，結(jié)合槳距角控制及直流卸載單元，利用二者響應(yīng)速度不同，優(yōu)化投切流程，使直流卸載單元在直流母線電壓超限時投入，在槳距角發(fā)揮實(shí)質(zhì)作用后及時退出，解決了直流母線散熱困難及槳距角響應(yīng)慢的問

3、題，使直流母線電壓波動更小，提高了風(fēng)電系統(tǒng)的低電壓穿越能力。
　　在電網(wǎng)電壓不平衡跌落時，本文以抑制直流側(cè)電壓2倍頻波動為控制目標(biāo)，在正、負(fù)序旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下采用對正、負(fù)序電流分別定向控制的雙閉環(huán)控制策略，并考慮了并網(wǎng)濾波器功率波動的影響，對正、負(fù)序電流指令進(jìn)行參數(shù)補(bǔ)償，以提高網(wǎng)側(cè)變流器對直流母線電壓的無差跟蹤，抑制直流側(cè)電壓2次波動。
　　最后，通過Matlab/Simulink軟件平臺對上述控制策略進(jìn)行仿真驗(yàn)證，仿真結(jié)果表明