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

1、隨著我國風(fēng)力產(chǎn)業(yè)近年來迅猛發(fā)展，國網(wǎng)公司對于風(fēng)電并網(wǎng)要求尤其是對風(fēng)機(jī)低電壓穿越標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了更加明確的規(guī)定。本文重點(diǎn)對雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行以及低電壓穿越控制進(jìn)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(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　本文分析了采用背靠背變流器的雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行原理，以及正常電網(wǎng)電壓下的雙饋電機(jī)在三相坐標(biāo)系以及兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)

2、系下的數(shù)學(xué)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(jī)矢量控制策略，同時對網(wǎng)側(cè)變流器的電路拓?fù)鋽?shù)學(xué)模型以及電網(wǎng)電壓定向的雙閉環(huán)控制進(jìn)行了研究。
　　本文重點(diǎn)分析了電網(wǎng)電壓發(fā)生跌落故障后的電機(jī)動態(tài)數(shù)學(xué)模型，從數(shù)學(xué)的角度上分析了電機(jī)的暫態(tài)過程，以及零序與負(fù)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(fù)序危害的電機(jī)不平衡控制進(jìn)行了研究。
　　本文從電機(jī)暫態(tài)數(shù)學(xué)模型的角度出發(fā)，重點(diǎn)分

3、析了應(yīng)用電機(jī)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(shí)現(xiàn)對轉(zhuǎn)子側(cè)過電流的抑制，提高了電機(jī)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(jì)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(fēng)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(yàn)證，本文應(yīng)用MATLAB軟件對1.5MW雙饋風(fēng)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(jìn)行了仿真研究，在雙饋電機(jī)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(jìn)行了仿真分析。針對crowbar控制策略存在的問題重點(diǎn)對基于轉(zhuǎn)子側(cè)變流器控制的低電壓穿越策