并网和孤立微网运行时DFIG+风力发电机的控制和运行分析

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1、并网和孤立微网运行时DFIG风力发电机的控制和运行分析杨仁花，李巍，黄伟，赵鑫，李胜华北电力大学，北京德胜门外朱辛庄北农路2号102206；ControllingandoperatinganalysisofDFIGwindgeneratorbetweeninalargeutilitynetworkandinanisolatedmicro-gridYangRenhua,LingWei,HuangWei,ZhaoXin，LiShengNorthChinaElectricPowerUniversityABSTRACT:Thedetailedmodel

2、andcontrolstrategyofgrid-connecteddoublyfedinductiongenerator(DFIG)aredevelopedbyPSCAD/EMTDC,andonthisbasisthecontrolstrategyofDFIGinisolatedmicro-gridissuggested,thatis,theaddedDClinkstoragesystemofDFIGcontrolssystemfrequency,load-sideconverterwhichisgrid-sideconverterofgri

3、d-connectedcontrolprogramhastodothecorrespondingchangetooffervoltagesustaining.Theresultsshowthattheproposedcontrolstrategiesarereasonableandtheislandedsystem’sfrequencyandvoltageareabletobestabilizedwithinthespecifiedlimit.Absolutely,theresearchlaidthefoundationforfurtherst

4、udyofmicro-grid.KEYWORD:DFIG;controlstrategy;alargegrid;anisolatedmicro-grid.摘要：分布式发电大量而快速的渗透为电网安全有效的运行提出新的挑战。采取系统的方法即把发电和相关负荷看成一个子系统或者“微网”是实现分布式发电新型潜力的更好方式。DFIG风力发电机作为分布式电源的一种，其良好的并网运行特性使其得到广泛的应用，随着微网的发展，研究微网系统下的DFIG的控制策略及运行特性成为必要。本文基于PSCAD/EMTDC仿真平台，建立了并网型双馈异步发电机的详细模型和控制策略

5、，并在此基础上提出孤立微网环境下的DFIG的控制策略，即利用DFIG增加的直流侧储能系统，形成包含微网稳定控制策略的孤立微网，负荷侧换流器，也就是并网型控制策略中的网侧换流器的控制策略做相应的改变以给系统提供电压支撑，控制系统的频率。仿真结果显示所建议的控制策略是合理的，孤网系统下的电压和频率能够稳定在规定的限值范围之内。显然，本文所做的研究为微网的进一步研究奠定了基础。关键词：DFIG；控制策略；并网；孤立微网1引言其惯性很大，可以在其旋转体中储存能量。而微网，没有大型的集中式发电机，当负荷波动时，系统的动世界范围内，中低压网络中分布式发电的

6、渗透率态反应比较明显，很有可能不能维持系统供需平衡，正在增加。分布式电源如风力，太阳能，微型燃气轮导致系统失去稳定性。所以微网系统的稳定性研究是机，燃料电池等并入配电网中既可以减少损耗，又可1微网研究的重点和前提。以提高电压水平，增加系统的容量。然而大量的分布风力发电机是微源的一种。过去，关于风力发电式电源的应用给保证电网安全有效运行带来巨大的挑机稳态和动态研究都是并网方式下的研究[3-6]，另外战。微网是近年来提出的解决以上问题的更好方式。更多的是关于并网条件下，风力发电机故障的暂态研微网，以一种更加集中的方式整合协调分布式电源，究[7-9]

7、。其频率和电压是由大系统决定的，故形成一允许它们最大可能的发挥优势，是将来有源配电网的个无限大母线的条件。当今，随着大量分布式电源的基本特征。微网可以在两种模式下运行：正常条件下渗透和微网研究的逐渐展开，微网中微源如风力发电并网运行（并网模式）或者是主配电网故障时孤网运机的运行性能越来越引起人们的关注。行（孤网模式）。值得提出的是在两种运行模式下都必变速恒频双馈异步发电机（DFIG）因其良好的并须首先保证系统稳定运行[1-2]，即系统的电压频率必须在规定的限值范围之内。1对于大的电力系统而言，有许多大型的发电机，国家科学自然基金863资助项目[

8、审批号：2007AA05Z249]2008年中国电机工程学会年会论文集·陕西西安网运行特性，得到越来越广泛的应用。DFIG风力发电3uLsmP=ui+