雙饋風力發(fā)電系統磁鏈預測同步弱磁控制策略.pdf

1、近幾年來，雙饋風力發(fā)電機以其獨特的結構被廣泛應用在發(fā)電系統中，能夠實現變速恒頻發(fā)電，并且具有相對較小的勵磁容量。當電網處于正常運行狀態(tài)時，雙饋風力發(fā)電系統的控制策略已經趨于成熟，目前主要的研究動向是從電網正常運行條件下轉為電網故障運行條件下，使雙饋風力發(fā)電機在故障條件下實現不脫網運行，避免造成電網大面積癱瘓。本文主要研究的是:在電網發(fā)生單一的跌落以及混合跌落故障下，采用雙饋風力發(fā)電系統磁鏈預測同步弱磁控制策略，以保證雙饋風力發(fā)電機在低電

2、壓下安全工作。
　　本研究分析了快速并且有效的電網電壓故障檢測方式。因為雙饋風力發(fā)電機定子直接與電網掛接，一旦電網電壓降落，對其影響比較大，為了保證在電網故障瞬間能夠快速切換至故障下的控制策略，本文提出了電網電壓的幅值和相位檢測的方法，達到快速準確檢測電網電壓跌落的目的。介紹了雙饋風力發(fā)電系統在電網電壓正常情況下采用的比例諧振控制，此控制算法簡單，沒有多余的補償項，能夠實現被控量的無靜差控制，提高了控制系統的魯棒性。當電網電壓發(fā)生

3、跌落故障時，雙饋風力發(fā)電系統的定子磁鏈在電網發(fā)生對稱跌落時出現的直流分量以及不對稱跌落時出現的直流和負序分量，造成了很大的轉差率，從而在轉子回路形成較高的暫態(tài)過電流。本文依據其數學模型，分析得到了電網電壓正常運行時和電網電壓降低情況下的暫態(tài)電磁關系，同時結合附圖對電網正常運行時和電網電壓降低瞬間雙饋發(fā)電機定、轉子磁場的磁路路徑變化進行分析，為下文控制策略的提出奠定了理論基礎。提出了一種磁鏈預測同步弱磁控制策略。分析了電網電壓降低的情況下

4、定轉子磁鏈的變化規(guī)律，在此基礎上，使轉子磁鏈對定子磁鏈實時跟蹤，實現定轉子磁鏈同增同減，本質上減少了故障期間的轉差，從而減小故障期間定轉子過電流。并且推導了兩相靜止坐標系下的定轉子磁鏈關系以獲取最優(yōu)轉子磁鏈參考值。最后通過對轉子磁鏈進行無差拍預測控制實現故障期間定轉子磁鏈的快速同步，削弱定轉子磁鏈之間的相互作用，在電網電壓降低的情況下實現了雙饋風力發(fā)電機的不脫網運行。運行結果表明，所提磁鏈預測同步弱磁控制策略結構簡單，具有較快的動態(tài)響應