電網(wǎng)電壓不平衡下雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制的研究.pdf

1、雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)能夠變速恒頻運(yùn)行,在風(fēng)力發(fā)電中得到廣泛應(yīng)用。然而,很多風(fēng)電場處于偏遠(yuǎn)地區(qū),與電力主干網(wǎng)的聯(lián)接相對薄弱,電網(wǎng)電壓容易出現(xiàn)波動和不平衡。當(dāng)電網(wǎng)電壓出現(xiàn)波動或者不平衡時,雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)將不能穩(wěn)定的運(yùn)行,從而對雙饋電機(jī)造成嚴(yán)重的危害。本文主要對電網(wǎng)電壓不平衡時,電網(wǎng)電壓信號的檢測以及雙饋電機(jī)的控制策略進(jìn)行了研究和分析。
　　建立了雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的空間矢量模型,將定子電壓定向矢量控制策略應(yīng)用于雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)。由MATLAB

2、/Simulink的仿真分析可以看出在電網(wǎng)電壓不平衡時,傳統(tǒng)控制策略應(yīng)用于雙饋電機(jī)時其定、轉(zhuǎn)子輸出的電流、定子有功、無功功率都將出現(xiàn)二次脈動。這將嚴(yán)重影響雙饋電機(jī)的正常運(yùn)行,將使雙饋電機(jī)的損耗增大、轉(zhuǎn)矩脈動、發(fā)熱增多,無功功率脈動。
　　在電網(wǎng)電壓不平衡時,雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的定子電壓和電流、轉(zhuǎn)子電流均會存在負(fù)序分量,因此對轉(zhuǎn)子電流進(jìn)行控制時需考慮負(fù)序分量這一問題。建立了雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)在正、反向旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下包含正、負(fù)序分量的數(shù)學(xué)模

3、型,通過對正、負(fù)序電流分別進(jìn)行控制,來達(dá)到對雙饋電機(jī)定子輸出有功功率、無功功率和電磁轉(zhuǎn)矩的控制。忽略零序分量,同時每個旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的控制量均為直流分量時,設(shè)計(jì)優(yōu)化了相關(guān)控制系統(tǒng)。
　　針對傳統(tǒng)鎖相環(huán)在電網(wǎng)電壓不平衡時對相角的檢測時,不能準(zhǔn)確跟蹤電網(wǎng)電壓相角,而且不能分離電網(wǎng)電壓的正、負(fù)序分量這一問題,提出了新的改進(jìn)方法。改進(jìn)方法充分考慮電網(wǎng)電壓不平衡,電網(wǎng)電壓頻率變化,電網(wǎng)電壓諧波畸變等情況,使得在電網(wǎng)電壓不平衡時能夠?qū)﹄娋W(wǎng)電壓相