弱電網(wǎng)下前饋解耦控制對(duì)變流器電流控制穩(wěn)定性影響的復(fù)矢量分析.pdf

1、弱電網(wǎng)下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和電網(wǎng)之間的相互作用十分明顯，需要予以關(guān)注和研究。本文的研究對(duì)象為全功率型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的電流控制，由于其機(jī)側(cè)變流器和網(wǎng)側(cè)變流器的運(yùn)行和控制是相互獨(dú)立的，因此僅需研究網(wǎng)側(cè)變流器電流控制環(huán)與弱電網(wǎng)之間的相互作用。最初引入電壓前饋和電流解耦這兩個(gè)輔助控制環(huán)節(jié)的目的是為了優(yōu)化其電流控制的動(dòng)態(tài)特性，在弱電網(wǎng)下有關(guān)這兩個(gè)輔助控制環(huán)節(jié)對(duì)變流器電流穩(wěn)定性影響的研究較少，故本文將進(jìn)一步進(jìn)行詳細(xì)分析和探究。
　　本文將用于分析三相

2、交流系統(tǒng)或三相電機(jī)交流驅(qū)動(dòng)的復(fù)矢量理論進(jìn)一步推廣，應(yīng)用于并網(wǎng)變流器的研究。本文首先建立了并網(wǎng)變流器的復(fù)矢量數(shù)學(xué)模型和復(fù)矢量信號(hào)流程圖。在此基礎(chǔ)上，推導(dǎo)了并網(wǎng)變流器輸入導(dǎo)納的表達(dá)式，探究了電壓前饋和電流解耦對(duì)輸入導(dǎo)納電導(dǎo)頻率特性的影響。根據(jù)阻抗分析法，建立了變流器接入大阻抗電力系統(tǒng)時(shí)互聯(lián)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)表達(dá)式，通過(guò)閉環(huán)極點(diǎn)的復(fù)矢量的根軌跡驗(yàn)證分析結(jié)果。此外使用傳統(tǒng)的分析并網(wǎng)變流器的方法，即建立包含電網(wǎng)內(nèi)抗的并網(wǎng)變流器的復(fù)矢量數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)表

3、征電網(wǎng)電流矢量的跟蹤性能的傳遞函數(shù)，根據(jù)復(fù)矢量的根軌跡判定電壓前饋和電流解耦對(duì)互聯(lián)系統(tǒng)電流控制穩(wěn)定性的影響。應(yīng)用MATLAB/SIMULINK軟件在時(shí)域進(jìn)行仿真驗(yàn)證分析結(jié)果的合理性。
　　研究結(jié)果表明，電壓前饋和電流解耦均會(huì)惡化并網(wǎng)變流器電流控制的穩(wěn)定性，其中電壓前饋的影響是決定性的，電流解耦的影響較小甚至可以忽略。因此需要在電流控制環(huán)優(yōu)良的動(dòng)態(tài)性能和較強(qiáng)的魯棒性之間進(jìn)行折中。本文的分析為改善和優(yōu)化變流器的電流調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)提供了一定