电网电压不平衡时DFIG网侧变流器新型双环控制策略

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1、迫,bL-q~刮应用2015，42(12)控制与应用技术jEMCA电网电压不平衡时DFIG网侧变流器新型双环控制策略木程启明’，郭凯’，程尹曼，黄伟，徐聪’(1．上海电力学院自动化工程学院，上海200090；2．上海电力公司市北供电分公司，上海200041)摘要：电网电压不平衡时，电网电压出现的负序电压会对双馈风力发电机的正常运行产生很大的影响，甚至损坏发电机组。通过对双馈异步风力发电机网侧变流器的模型进行推导和分析，提出了一种双馈风力发电机网侧变流器在电网不平衡条件下改进的双环控制策略。该策略的外环采用模糊PID控制，

2、而内环采用谐振PR控制，从而通过同时控制正、负序可以消除直流侧二次谐波，得到恒定的直流电压。最后，利用MATLAB／Simulink对该策略进行了试验验证，仿真结果证明了该策略的正确性和有效性。关键词：电网电压不平衡：双馈异步风力发电机；网侧变流器；模糊PID；比例谐振中图分类号：TM76文献标志码：A文章编号：1673—6540(2015)12-0035—08NewDouble--LoopControlStrategyforDFIGGrid--SideConverterUnderUnbalancedGridVoltag

3、eCHENGQiming。，GUOKai，CHENGYinman，HUANGWei，XU(1．CollegeofAutomationEngineering，ShanghaiUniversityofElectricPower，Shanghai200090，China；2．NorthPowerSupplyBranch，ShanghaiElectricPowerCompany，Shanghai200041，China)Abstract：Whenthegridvohageunbalance，thegridvoltagenegat

4、ivesequencewillproduceanditwillbringgreatinfluenceonDFIGorevendamagethegenerators．Theg6d—sideconvertermodeldoublyfedinductiongeneratorwasderivedandanalyzed，aimprovedcontrolstrategyfordouble—fedwindturbinegrid—sideconverterunderunbalancedgridvoltagewaspresented．Th

5、econtrolstrategyusingfuzzyPIDforouterloopandresonantcontrolforinner，bysimultaneouslycontrollingthepositiveandnegativesequencethesecondharmoniccouldbeeliminatedandfinallygetaconstantDCvoltage．Finally，theuseofMATLAB／Simulinkexperimentallyvalidatedcontrolstrategyand

6、simulationresultsshowedthecorrectnessandeffectivenessofthecontrolstrategy．Keywords：gridvoltageunbalance；doubly-fedinductiongenerator(DFIG)；grid-sideconverter(GSC)；fuzzyPID；proportionresonance(PR)电机以其相对低廉的成本而得到广泛的应用¨4。。0引言当电网电压发生不平衡时，基于电压平衡的随着风力发电机的装机容量和风电场规模的控制理论

7、无法满足双馈风电机组的故障穿越运增大，风电机组对电力系统的稳定性影响也与Et俱行，因此，需要改进控制策略。国内外针对电网电增。因此，电网电压发生不平衡时，风电机组须保压不平衡条件下网侧变流器(Grid．SideConverter，证不脱网运行，并对电网故障的恢复起到一定的支GSC)并网运行控制策略做了很多研究。有的撑作用。在众多的风力发电机中双馈异步风力发文献对电网电压不平衡时风力机的网侧变流器只基金项目：国家自然科学基金项目(61304134)；上海市重点科技攻关计划(14110500700)；上海市电站自动化技术重点

8、实验室基金项目(13DZ2273800)；上海市自然科学基金项目(13ZR1417800)通讯作者：程启明一35—控制与应用技术iEMCA、毒}扎-写}控制应闭2015，42(12)提供了正序控制策略，但控制能力有限。；还有若图1中电力电子器件为理想开关，三相静的文献提出了基于正、反转同步旋转坐标系中主、止abc坐标