不對稱電網故障下并網逆變器的控制策略研究.pdf

1、隨著風電產業(yè)的快速發(fā)展，風電并網后對電力系統(tǒng)的運行調度、電網電壓和頻率穩(wěn)定以及電能質量的影響日益顯現(xiàn)。由于風場選址布局的特殊性，大多數(shù)風電場遠離電力主系統(tǒng)和負荷中心，多與薄弱電網相連接，電網電壓的閃變、不平衡和頻率波動等將給風電機組的正常運行造成影響，特別是當電網電壓短時跌落或短路故障時，將引起風電系統(tǒng)過流保護，繼而導致整個機組從電網切除。大范圍風電機組脫網后，可能導致電力系統(tǒng)局部潮流突變，系統(tǒng)頻率波動，從而使故障電網更加惡化，甚至引發(fā)

2、大面積停電事故。因此進行電網不平衡條件下風電機組的運行與控制研究，提高風電機組的故障穿越能力將具有重要理論意義和實際價值。本文以背靠背雙PWM變流器的直驅永磁同步風電機組(directly-drivenwindturbinewithpermanentmagnetsynchronousgenerator，D-PMSG)為研究對象，主要工作包括以下三個方面。
　　 首先，簡要介紹了D-PMSG的結構及其工作原理，給出了風力機的數(shù)學模

3、型、永磁同步發(fā)電機的數(shù)學模型和并網逆變器(GCI)的數(shù)學模型，并研究了D-PMSG的控制系統(tǒng)，主要包括風力機的槳距角控制系統(tǒng)、發(fā)電機側整流器的控制系統(tǒng)和電網側逆變器的控制系統(tǒng)。
　　 其次，在分析了不對稱電網電壓故障下D-PMSG并網逆變器的數(shù)學模型和直流母線電壓波動機理的基礎上，將陷波器應用于傳統(tǒng)鎖相環(huán)控制算法中，提出了基于新型鎖相環(huán)的雙電流閉環(huán)控制策略，來抑制直流母線電壓的波動，維護風電機組的穩(wěn)定運行，實現(xiàn)機組的低電壓穿越。

4、
　　 再次，在電網電壓不對稱故障下，通過將比例積分諧振調節(jié)器引入到D-PMSG并網逆變器的控制過程，無需同步旋轉變換，可直接在兩相靜止坐標系中對輸出電壓和電流進行控制，穩(wěn)定直流母線電壓，并結合能量卸荷電路減少了入網功率，抑制電網電流的升高，來完成風電機組在電網發(fā)生不對稱故障下的不脫網運行。
　　 最后，在電磁暫態(tài)仿真軟件PSCAD/EMTDC環(huán)境下建立1.5MW直驅永磁風力發(fā)電系統(tǒng)仿真模型，該新型直接功率控制策略結構簡