基于轉(zhuǎn)子變流器控制的雙饋風力發(fā)電低電壓穿越技術(shù).pdf

1、隨著我國風力產(chǎn)業(yè)近年來迅猛發(fā)展，國網(wǎng)公司對于風電并網(wǎng)要求尤其是對風機低電壓穿越標準進行了更加明確的規(guī)定。本文重點對雙饋風力發(fā)電機穩(wěn)態(tài)運行以及低電壓穿越控制進行了理論分析和控制策略研究，分析了傳統(tǒng)的crowbar低電壓穿越控制策略存在的問題，在此基礎(chǔ)上研究了基于轉(zhuǎn)子側(cè)變流器控制的低電壓穿越策略，同時對其進行了仿真驗證。
　　本文分析了采用背靠背變流器的雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)運行原理，以及正常電網(wǎng)電壓下的雙饋電機在三相坐標系以及兩相旋轉(zhuǎn)坐標

2、系下的數(shù)學模型，并在此基礎(chǔ)上介紹了經(jīng)典的定子磁鏈定向的電機矢量控制策略，同時對網(wǎng)側(cè)變流器的電路拓撲數(shù)學模型以及電網(wǎng)電壓定向的雙閉環(huán)控制進行了研究。
　　本文重點分析了電網(wǎng)電壓發(fā)生跌落故障后的電機動態(tài)數(shù)學模型，從數(shù)學的角度上分析了電機的暫態(tài)過程，以及零序與負序分量所造成的危害及影響。并對在對稱跌落下傳統(tǒng)的crowbar控制策略及在不對稱跌落下減小負序危害的電機不平衡控制進行了研究。
　　本文從電機暫態(tài)數(shù)學模型的角度出發(fā)，重點分

3、析了應(yīng)用電機轉(zhuǎn)子側(cè)變流器控制的低電壓穿越控制策略，其中定子磁鏈衰減控制可以通過改變轉(zhuǎn)子電流向量的方向?qū)崿F(xiàn)磁鏈的快速衰減，磁鏈追蹤控制可以通過對轉(zhuǎn)子磁鏈的控制實現(xiàn)對轉(zhuǎn)子側(cè)過電流的抑制，提高了電機在電網(wǎng)電壓故障下的控制性能。同時文章中通過對故障下無功電流極限輸出能力的計算給出了一種合理的無功電流分配原則。
　　本文還分析了現(xiàn)階段應(yīng)用較為普遍的LCL型并網(wǎng)逆變器的控制策略，研究了虛擬阻抗的有源阻尼控制與消除電網(wǎng)電壓擾動影響的狀態(tài)前饋控制

4、策略，提高了其作為網(wǎng)側(cè)變流器的穩(wěn)定性，使得風力發(fā)電系統(tǒng)中的背靠背變流器控制技術(shù)在應(yīng)對電網(wǎng)故障時有著更高的可靠性。
　　作為對理論分析的驗證，本文應(yīng)用MATLAB軟件對1.5MW雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)在電網(wǎng)電壓正常下以及電壓跌落的不同環(huán)境下進行了仿真研究，在雙饋電機矢量控制的基礎(chǔ)上，對傳統(tǒng)低電壓穿越控制中的crowbar電路控制以及雙dq不平衡控制進行了仿真分析。針對crowbar控制策略存在的問題重點對基于轉(zhuǎn)子側(cè)變流器控制的低電壓穿越策