電網(wǎng)異常工況下風電并網(wǎng)變流器控制策略研究.pdf

1、風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)式風力發(fā)電系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單、風能利用率高、并網(wǎng)功率控制靈活、低電壓穿越能力強等優(yōu)點，逐漸成為風力發(fā)電行業(yè)的主流趨勢。本文主要圍繞直驅(qū)型永磁風電系統(tǒng)在電網(wǎng)異常工況下的運行控制進行策略研究。
　　本文首先研究風電系統(tǒng)永磁電機、機側(cè)變流器、網(wǎng)側(cè)變流器等主要部件的運行原理，并在不同坐標系下對其建立數(shù)學(xué)模型；在此基礎(chǔ)上，基于矢量控制原理，研究傳統(tǒng)策略下機側(cè)與網(wǎng)側(cè)變流器的控制方

2、法，將其目標互換，由機側(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，控制風電機組的穩(wěn)定運行。
　　其次，在電網(wǎng)電壓發(fā)生三相跌落時，提出永磁電機風電系統(tǒng)新型協(xié)調(diào)控制策略，以機側(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，在正、負序旋轉(zhuǎn)坐標系下采用對正、負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、負序電流指令進行參數(shù)補償，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行仿真驗證，仿真結(jié)果表明