諧波電網(wǎng)下雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制.pdf

1、化石能源造就了今日的工業(yè)文明，同時(shí)不可避免的帶來(lái)一系列諸如霧霾等環(huán)境問(wèn)題。新能源風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的崛起，給解決環(huán)境問(wèn)題帶來(lái)了曙光。雙饋風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的迅速發(fā)展，使得裝機(jī)容量不斷增加，與此同時(shí)電網(wǎng)對(duì)于風(fēng)力發(fā)電的并網(wǎng)要求也越來(lái)越嚴(yán)格。本文針對(duì)低次電網(wǎng)電壓諧波下雙饋發(fā)電機(jī)的研究背景，建立了諧波電網(wǎng)下雙饋發(fā)電機(jī)網(wǎng)側(cè)變流器(grid-sideconverter，GSC)和轉(zhuǎn)子側(cè)變流器(rotor-side converter，GSC)的數(shù)學(xué)模型，并分析

2、了相關(guān)控制策略?？紤]到網(wǎng)側(cè)與機(jī)側(cè)協(xié)調(diào)控制的可能性，以及網(wǎng)側(cè)變流器存在諧振的可能性，進(jìn)一步補(bǔ)充了雙饋發(fā)電機(jī)諧波電網(wǎng)下的運(yùn)行控制。
　　本文首先推導(dǎo)了雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)在諧波電網(wǎng)下的網(wǎng)側(cè)變流器數(shù)學(xué)模型，包括GSC輸出電流、有功和無(wú)功功率等表達(dá)式，分析了四種控制目標(biāo)。分析了傳統(tǒng)控制策略對(duì)于諧波抑制能力的不足，對(duì)網(wǎng)側(cè)變流器濾波器與電網(wǎng)線路阻抗之間引起的諧振機(jī)理進(jìn)行了論述，并給出了相應(yīng)控制策略。
　　接著推導(dǎo)了雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)在諧波電網(wǎng)下的

3、機(jī)側(cè)變流器數(shù)學(xué)模型，包括定轉(zhuǎn)子電流、定子輸出有功、無(wú)功功率和電磁轉(zhuǎn)矩等表達(dá)式，分析了五種控制目標(biāo)。分析了傳統(tǒng)控制策略對(duì)于諧波抑制能力的不足，并給出了相應(yīng)控制策略，同時(shí)分析了電網(wǎng)阻抗變化對(duì)諧波抑制能力的影響。
　　鑒于雙饋電機(jī)網(wǎng)側(cè)和機(jī)側(cè)變流器既可以獨(dú)立實(shí)現(xiàn)各交流器側(cè)的控制目標(biāo)，又可以相互配合，實(shí)現(xiàn)總的控制目標(biāo)，根據(jù)實(shí)際情況，本文給出了幾種協(xié)調(diào)控制目標(biāo)。
　　鎖相環(huán)是矢量控制的基礎(chǔ)，針對(duì)電網(wǎng)低次諧波，詳細(xì)介紹了基于二階廣義積分器