電網(wǎng)電壓不平衡下永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運行與控制研究.pdf

1、由于我國風(fēng)電場大部分都地處偏遠，風(fēng)電場接入點與電力主干網(wǎng)之間的連接較弱，接入點附近由于電網(wǎng)負(fù)荷不平衡或電網(wǎng)故障導(dǎo)致的接入點電網(wǎng)電壓不平衡情況時有發(fā)生。在電網(wǎng)電壓不平衡條件下，若仍按電壓平衡方式控制的永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)將導(dǎo)致網(wǎng)側(cè)電流高度不平衡，并網(wǎng)無功功率、有功功率以及直流母線電壓出現(xiàn)劇烈的2倍頻波動。本文針對上述問題，從增強電網(wǎng)電壓不平衡時永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)運行能力的角度出發(fā)，對發(fā)電系統(tǒng)在電網(wǎng)電壓不平衡條件下的運行與控制進行了深入研究。

2、r>　　 本文首先推導(dǎo)了電網(wǎng)電壓不平衡條件下永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，詳細(xì)分析了永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)的運行行為。根據(jù)電網(wǎng)電壓不平衡條件下永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)的不同運行要求，采用正序電網(wǎng)電壓定向方式得到簡化的網(wǎng)側(cè)變換器正負(fù)序電流給定數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上提出基于三種不同控制目標(biāo)的網(wǎng)側(cè)變換器雙電流環(huán)控制策略，仿真結(jié)果表明所提控制策略能有效抑制網(wǎng)側(cè)變換器有功功率二倍頻波動、無功功率二倍頻波動以及電網(wǎng)電流負(fù)序分量，提高發(fā)電系統(tǒng)及所并電網(wǎng)運行穩(wěn)定性和可

3、靠性。然后以簡化的正負(fù)序電流給定模型為基礎(chǔ)，從提高電網(wǎng)電壓不平衡條件下永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)性能的角度出發(fā)，提出網(wǎng)側(cè)變換器準(zhǔn)比例諧振控制策略。所提控制策略無需對電流反饋量進行正負(fù)序分離，網(wǎng)側(cè)電流環(huán)控制結(jié)構(gòu)簡單，可實現(xiàn)對網(wǎng)側(cè)變換器有功功率二倍頻波動、無功功率二倍頻波動、電網(wǎng)電流負(fù)序分量的有效抑制，并通過仿真研究證明了所提控制策略的準(zhǔn)確性和可行性。最后以高性能數(shù)字信號處理器TMS320F2812和集成智能功率模塊(IPM)為核心，搭建了一