基于LCL濾波器的風電并網(wǎng)逆變器關鍵技術(shù)研究.pdf

1、背靠背PWM變換器作為功率變換裝置在MW級變速恒頻風力發(fā)電機組(雙饋式和直驅(qū)式)中最具應用優(yōu)勢。隨著風力發(fā)電單機容量不斷增大，風電場并網(wǎng)對系統(tǒng)的影響也越來越明顯，采用L型濾波器已滿足不了諧波治理要求，現(xiàn)在風力發(fā)電三相并網(wǎng)系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)濾波器更趨向于選擇LCL型。然而LCL濾波器諧振給系統(tǒng)穩(wěn)定性帶來了影響，抑制該影響是本文的研究內(nèi)容之一。同時，實際風力發(fā)電系統(tǒng)中電網(wǎng)不平衡現(xiàn)象也時有發(fā)生，容易導致并網(wǎng)變流器直流側(cè)電壓和輸出電流中低次諧波大幅增加，

2、甚至出現(xiàn)幅值較大的負序電流，如何使并網(wǎng)變流器在電網(wǎng)不平衡時正常工作，提供優(yōu)質(zhì)的電能，也是本文的主要研究內(nèi)容。
　　并網(wǎng)變流器是風力發(fā)電的核心技術(shù)之一，在建立電網(wǎng)平衡條件下基于LCL濾波器的并網(wǎng)變流器(LCL-GCI)數(shù)學模型的基礎上，介紹了三相并網(wǎng)變流器的雙閉環(huán)電壓定向矢量控制策略以及雙閉環(huán)PI調(diào)節(jié)器參數(shù)設計方法。設計了LCL濾波器的參數(shù)，并根據(jù)系統(tǒng)零極圖對LCL-GCI系統(tǒng)的穩(wěn)定性進行了仿真分析。針對LCL濾波器存在的諧振現(xiàn)象，

3、介紹了幾種有源阻尼控制策略，仿真驗證其有效性。
　　考慮到實際電力系統(tǒng)三相電壓不平衡的情況，在采用基于解耦雙dq變換法正負序分量分離的基礎上，對維持交流側(cè)電流平衡和抑制直流側(cè)二次諧波的不平衡控制策略分別進行了仿真分析研究，并將LCL的有源阻尼控制與不平衡控制相結(jié)合。傳統(tǒng)的維持交流側(cè)電流平衡控制方法中，直流側(cè)電壓中的二次諧波通過電壓電流環(huán)控制造成并網(wǎng)電流中出現(xiàn)三次諧波，針對該問題，本文采用在電壓環(huán)中增加陷波器，濾除直流側(cè)電壓中二次諧