基于STATCOM的雙饋風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越控制策略研究.pdf

1、由于經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展帶來不可避免的環(huán)境問題，于是人類將目光投向清潔的可再生能源，并逐漸開發(fā)和利用。作為可再生能源之一的風(fēng)能，因其擁有巨大的存儲(chǔ)量和潛能而被世界各國列為能源戰(zhàn)略的重要部分。隨著風(fēng)電規(guī)模在電網(wǎng)中的比例不斷增加，風(fēng)電機(jī)組與電網(wǎng)之間的互相影響也越來越明顯。DFIG(Doubly Fed Induction Generator,雙饋風(fēng)力電機(jī))憑借其優(yōu)點(diǎn)成為目前風(fēng)力發(fā)電的主流機(jī)型。但是當(dāng)電網(wǎng)故障導(dǎo)致網(wǎng)側(cè)電壓跌落時(shí)，DFIG可能會(huì)大面積

2、脫離電網(wǎng)導(dǎo)致電能嚴(yán)重?fù)p失。因此，DFIG的LVRT(Low Voltage Ride Through,低電壓穿越)的實(shí)現(xiàn)成為急需解決的問題。STATCOM(Static Synchronous Compensa,tor,靜止同步補(bǔ)償器)可以動(dòng)態(tài)的向電網(wǎng)注入無功功率抬升電壓從而幫助改善DFIG的LVRT，但是其在解耦技術(shù)、控制策略等方面的問題有待進(jìn)一步的研究。
　　研究LVRT的前提是分析DFIG在電網(wǎng)電壓出現(xiàn)跌落和恢復(fù)時(shí)的暫態(tài)過程

3、。因此本文首先分析DFIG的基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理，分別建立了其在三相靜止坐標(biāo)系和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上，針對(duì)網(wǎng)側(cè)發(fā)生的不對(duì)稱故障，分析了當(dāng)機(jī)端電壓跌落時(shí)DFIG的暫態(tài)過程。并選擇以轉(zhuǎn)子側(cè)最大峰值電壓作為約束條件，分別推導(dǎo)三種不對(duì)稱故障條件下的最大峰值電壓的限值，以此來衡量DFIG的LVRT能力。同時(shí)在故障條件下通過MATLAB軟件對(duì)DFIG的故障響應(yīng)特性進(jìn)行仿真。
　　其次本文選擇在網(wǎng)側(cè)安裝STATCOM來改善DFI

4、G的低電壓穿越能力。通過分析STATCOM的基本結(jié)構(gòu)和工作原理建立了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。由于STATCOM實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)補(bǔ)償?shù)臈l件是要快速準(zhǔn)確地檢測(cè)出系統(tǒng)中的無功指令電流，因此針對(duì)傳統(tǒng)的無功指令電流檢測(cè)方法在不對(duì)稱故障條件下存在檢測(cè)誤差的問題，本文提出了一種改進(jìn)的無功指令電流檢測(cè)方法。同時(shí)由于STATCOM的數(shù)學(xué)模型中的電流控制存在耦合關(guān)系，因此本文采用LADRC(Linear Active Disturbance Rejection Contr