基于PIR控制的電流源型永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越策略研究.pdf

1、近年來(lái)，風(fēng)力發(fā)電發(fā)展迅速，裝機(jī)量和并網(wǎng)功率不斷提高，隨著風(fēng)力發(fā)電滲透率的增加，電網(wǎng)與風(fēng)電場(chǎng)的聯(lián)系越來(lái)越緊密。電網(wǎng)電壓故障時(shí)風(fēng)機(jī)保持一定時(shí)間內(nèi)的并網(wǎng)運(yùn)行有利于電網(wǎng)電壓的恢復(fù)。因此，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的低電壓穿越控制技術(shù)也成為風(fēng)力發(fā)電技術(shù)研究的重點(diǎn)。本文圍繞電流源型永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)(Permanent Magnet Synchronous Generator-Wind Generation System, PMSG-WGS)低電壓穿越問題展開

2、研究，主要工作和創(chuàng)新點(diǎn)在于:
　　1.針對(duì)PMSG-WGS的低電壓穿越問題，本文在對(duì)系統(tǒng)發(fā)生電壓跌落時(shí)系統(tǒng)功率波動(dòng)機(jī)理分析的基礎(chǔ)上，提出機(jī)側(cè)采用基于電網(wǎng)電壓前饋的機(jī)側(cè)直接功率控制策略限制發(fā)電機(jī)輸出功率，網(wǎng)側(cè)采用直流電流外環(huán)穩(wěn)定直流電流、電流內(nèi)環(huán)控制并網(wǎng)電流的直流環(huán)節(jié)功率平衡控制策略。
　　2.采用一種基于比例積分諧振(Proportion Integration Resonance，PIR)控制的低電壓穿越控制方法，基于PI

3、R控制器的電流內(nèi)環(huán)實(shí)現(xiàn)在正序坐標(biāo)系下同時(shí)控制電流正負(fù)序分量。另外，策略中采用解耦雙同步坐標(biāo)系鎖相環(huán)進(jìn)行不平衡電網(wǎng)電壓鎖相和正負(fù)序分離。
　　3.根據(jù)所提出的低電壓穿越控制策略，采用基于解析計(jì)算法的控制器參數(shù)設(shè)計(jì)方法對(duì)控制器參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。分析推導(dǎo)出網(wǎng)側(cè)和機(jī)側(cè)控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，并給出PI參數(shù)解析計(jì)算式，對(duì)解析式中的關(guān)鍵參數(shù):開環(huán)截止頻率和相角裕度的取值范圍進(jìn)行計(jì)算，并分析不同取值對(duì)控制器性能的影響，按照優(yōu)化取值對(duì)控制器參數(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)。