電網(wǎng)故障下雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的無(wú)功協(xié)調(diào)控制研究.pdf

1、作為一種清潔可再生能源，風(fēng)力發(fā)電具有廣闊的發(fā)展前景，基于雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)（Doubly Fed Induction Generator，DFIG）的變速恒頻機(jī)組已逐步占據(jù)現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的世界主流地位。
　　雖然 DFIG對(duì)電網(wǎng)故障（尤其是電壓故障）十分敏感，但是 DFIG具有靈活的動(dòng)態(tài)調(diào)控?zé)o功功率的能力，其定子側(cè)和網(wǎng)側(cè)換流器可以向電網(wǎng)輸出無(wú)功功率。因此，可以充分挖掘 DFIG的無(wú)功調(diào)控潛能以達(dá)到穿越電壓故障的目的。本文提出兩種思路

2、：其一，協(xié)調(diào) DFIG和無(wú)功補(bǔ)償裝置從而向電網(wǎng)補(bǔ)償無(wú)功以支撐電網(wǎng)電壓；其二，將 DFIG的無(wú)功調(diào)控能力應(yīng)用到含附加保護(hù)電路的風(fēng)電系統(tǒng)之中。本文針對(duì)以上問(wèn)題展開(kāi)研究，具體工作如下：
　?。?）依據(jù)DFIG在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，在考慮定子磁鏈及勵(lì)磁電流動(dòng)態(tài)變化的基礎(chǔ)上改進(jìn)了轉(zhuǎn)子側(cè)換流器的控制策略；以平衡網(wǎng)側(cè)換流器的輸入功率與輸出功率為目的改進(jìn)了網(wǎng)側(cè)換流器的控制策略。
　?。?）分析了DFIG定子側(cè)和網(wǎng)側(cè)換流器的無(wú)功調(diào)控能

3、力及無(wú)功功率極限，在定電壓控制下，對(duì)無(wú)功參考指令在轉(zhuǎn)子側(cè)換流器和網(wǎng)側(cè)換流器之間的三種典型分配方式做了比較研究，遴選出最優(yōu)無(wú)功協(xié)調(diào)控制策略。
　?。?）在考慮充分利用DFIG自身無(wú)功調(diào)控能力的基礎(chǔ)上，提出了兩種提高故障穿越能力的無(wú)功協(xié)調(diào)控制方案，即將DFIG與STATCOM結(jié)合的無(wú)功協(xié)調(diào)控制以及基于轉(zhuǎn)子串電阻電路的無(wú)功協(xié)調(diào)控制。仿真結(jié)果驗(yàn)證了兩種無(wú)功協(xié)調(diào)控制方案的有效性和可行性。
　?。?）在 Matlab/Simulink仿