基于PIR控制的電流源型永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越策略研究.pdf

1、近年來，風力發(fā)電發(fā)展迅速，裝機量和并網(wǎng)功率不斷提高，隨著風力發(fā)電滲透率的增加，電網(wǎng)與風電場的聯(lián)系越來越緊密。電網(wǎng)電壓故障時風機保持一定時間內(nèi)的并網(wǎng)運行有利于電網(wǎng)電壓的恢復。因此，風力發(fā)電系統(tǒng)的低電壓穿越控制技術也成為風力發(fā)電技術研究的重點。本文圍繞電流源型永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)(Permanent Magnet Synchronous Generator-Wind Generation System, PMSG-WGS)低電壓穿越問題展開

2、研究，主要工作和創(chuàng)新點在于:
　　1.針對PMSG-WGS的低電壓穿越問題，本文在對系統(tǒng)發(fā)生電壓跌落時系統(tǒng)功率波動機理分析的基礎上，提出機側采用基于電網(wǎng)電壓前饋的機側直接功率控制策略限制發(fā)電機輸出功率，網(wǎng)側采用直流電流外環(huán)穩(wěn)定直流電流、電流內(nèi)環(huán)控制并網(wǎng)電流的直流環(huán)節(jié)功率平衡控制策略。
　　2.采用一種基于比例積分諧振(Proportion Integration Resonance，PIR)控制的低電壓穿越控制方法，基于PI

3、R控制器的電流內(nèi)環(huán)實現(xiàn)在正序坐標系下同時控制電流正負序分量。另外，策略中采用解耦雙同步坐標系鎖相環(huán)進行不平衡電網(wǎng)電壓鎖相和正負序分離。
　　3.根據(jù)所提出的低電壓穿越控制策略，采用基于解析計算法的控制器參數(shù)設計方法對控制器參數(shù)進行設計。分析推導出網(wǎng)側和機側控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，并給出PI參數(shù)解析計算式，對解析式中的關鍵參數(shù):開環(huán)截止頻率和相角裕度的取值范圍進行計算，并分析不同取值對控制器性能的影響，按照優(yōu)化取值對控制器參數(shù)進行設計。