負序電流與諧波注入下永磁直驅(qū)風機運行特性與控制研究.pdf

1、在化石能源緊張以及環(huán)境污染日益嚴重的背景下，風能因其清潔可再生等優(yōu)點受到越來越多的關(guān)注。我國風能資源豐富，但適合大規(guī)模風能開發(fā)的地區(qū)，大多遠離主干電網(wǎng)，使得風電機組所聯(lián)的是一個存在電網(wǎng)不平衡、諧波畸變等多種運行風險的“弱電網(wǎng)”，風電機組及含風電電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運行面臨諸多挑戰(zhàn)。因此，對負序電流及諧波注入下的風電機組運行特性進行研究，改進風電機組的控制策略，分析風電機組對近區(qū)電力系統(tǒng)的影響，對風電機組的高效穩(wěn)定并網(wǎng)運行具有重要意義。本文針對

2、負序電流及諧波電流注入下的永磁直驅(qū)風機運行特性與控制進行了研究。
　　首先，介紹了永磁直驅(qū)風電機組的數(shù)學模型與控制系統(tǒng)，分析了直驅(qū)風電機組的結(jié)構(gòu)與原理，在PSCAD軟件上建立了詳細的仿真模型，分別仿真研究了負序電流與諧波電流注入下傳統(tǒng)控制的直驅(qū)風機的運行特性，仿真結(jié)果驗證了理論分析的正確性。
　　其次，提出了一種基于重復(fù)與準比例諧振復(fù)合的直驅(qū)風機網(wǎng)側(cè)變流器控制策略。根據(jù)電網(wǎng)不平衡條件下的控制目標，計算得到正負序電流指令值，在

3、兩相靜止坐標系下，采用復(fù)合控制實現(xiàn)對指令值的無靜差跟蹤，并抑制交流電網(wǎng)諧波的干擾。在提出系統(tǒng)框圖的情況下，對各個控制環(huán)節(jié)的設(shè)計方法進行了研究，評估了控制效果。仿真結(jié)果表明，該控制策略在電網(wǎng)不平衡及畸變的工況下，能有效抑制輸出有功功率的波動，降低輸出電流的諧波畸變率，驗證了控制策略的正確性。
　　最后，針對具備不平衡運行控制的永磁直驅(qū)風機，采用了一種穩(wěn)態(tài)不對稱計算方法，用以計算電網(wǎng)不平衡工況下，含直驅(qū)風機接入的系統(tǒng)的正負序分量。在正