基于滑模控制的雙饋風(fēng)電機(jī)組低電壓穿越技術(shù)研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電作為一種成熟的可再生能源發(fā)電技術(shù)，在我國(guó)的能源結(jié)構(gòu)中占有重要地位，其中雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)(doubly fed induction generators,DFIG)的應(yīng)用最為廣泛。電網(wǎng)電壓跌落會(huì)引起DFIG的轉(zhuǎn)子過(guò)電流，直流母線電壓升高，嚴(yán)重威脅雙饋電機(jī)和勵(lì)磁變頻器的安全運(yùn)行。如果風(fēng)電機(jī)組為保護(hù)自身安全而從電網(wǎng)解列，將會(huì)對(duì)電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行造成十分不利的影響。因此，研究雙饋風(fēng)電機(jī)組的低電壓穿越(low voltage ride th

2、rough,LVRT)能力具有十分重要的意義。
　　為提升DFIG的低電壓穿越能力，本文主要對(duì)電網(wǎng)電壓跌落時(shí)DFIG的控制策略進(jìn)行了研究，完成的主要工作和取得的主要研究成果如下：
　?。?）提出了基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的轉(zhuǎn)子側(cè)變換器(RSC)和網(wǎng)側(cè)變換器(GSC)控制策略，采用功率（電壓）單環(huán)控制代替?zhèn)鹘y(tǒng)的雙閉環(huán)級(jí)聯(lián)控制，簡(jiǎn)化了控制器的設(shè)計(jì)，提高了控制性能。
　?。?）根據(jù)DFIG的數(shù)學(xué)模型，分析了電網(wǎng)電壓對(duì)稱及不對(duì)稱跌落

3、時(shí)DFIG的電磁暫態(tài)過(guò)程，指出了定子暫態(tài)磁鏈和負(fù)序磁鏈在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生的反電動(dòng)勢(shì)是轉(zhuǎn)子電流波動(dòng)和過(guò)電流的直接原因。
　　（3）提出一種電網(wǎng)電壓跌落時(shí)針對(duì)RSC的轉(zhuǎn)子電壓補(bǔ)償控制策略，即通過(guò)控制RSC交流側(cè)的輸出電壓，對(duì)轉(zhuǎn)子暫態(tài)電動(dòng)勢(shì)和負(fù)序電動(dòng)勢(shì)進(jìn)行補(bǔ)償。該控制策略可在電網(wǎng)輕度故障時(shí)有效消除轉(zhuǎn)子電流一倍頻波動(dòng)和二倍頻波動(dòng)；在電網(wǎng)嚴(yán)重故障時(shí)最大限度地減小轉(zhuǎn)子電流沖擊。
　?。?）考慮GSC進(jìn)線電抗器的功率波動(dòng)，提出一種針對(duì)GSC