双馈风电机组系统控制仿真设计

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1、第33卷第7期计算机仿真2016年7月文章编号：1006—9348(2016)07—0200—05双馈风电机组系统控制仿真设计朱建红1’2，潘文霞2(1．南通大学电气工程学院，江苏南通226007；2．河海大学可再生能源发电技术教育部工程研究中心，江苏南京210983)摘要：研究风力发电系统稳定性优化问题，针对双馈风力发电时变与多耦合工作特性及低电压穿越能力不够问题。为保障供电网的稳定安全，首先在分析机组工作原理基础上进行数学建模。网侧变换器采用电网电压定向的矢量控制策略，机侧变换器采用定子磁链定向的矢量控制策略，引入电网电压、转子电流扰动前馈补偿控制。其次，直流母线引进储能系统，通过双

2、向DC／DC变换器控制电池充放电，有效抑制电网电压跌落时直流母线电压上升，提高系统低电压穿越能力。仿真结果表明．上述控制策略能实现定子输出功率的解耦控制和最大风能追踪控制，为电机系统抗扰能力控制优化提供了参考。关键词：双馈风力发电；矢量控制；储能；低电压穿越；抗扰动中图分类号：TM743文献标识码：BDouble-FedWindPowerControlSystemBesignZHUJian—hon91”．PANWen—xia2(1．InstituteofElectricalEngineering，NanTongUniversity，NantongJiangsu226007，China；2

3、．ResearchCenterforRenewableEnergy，HohaiUniversity，NanjingJiangsu210983，China)ABSTRACT：Duetotheproblemsofdouble-fedwindpowerunstableandmulti-variablecouplingoperatingcharac—teristicsandweakcapacityoflowvoltageridethrough，firstly，amathematicalmodelofthesystemwasestablishedbasedontheprincipleanalysi

4、sofunitstructure．Forsndsideconverter，研dvoltageorientedvectorcontrolstrategieswereused，andformachinesideconverter，thestatorfluxorientedvectorcontrolstrategywasused．Thefeed-forwardcompensationdisturbancecontrolofvoltageandrotorcurrentWasintroduced．Secondly，thestoragesystemwasintro-ducedontheDCbus，a

5、bidirectionalDC／DCconverterwasusedtocontrolbatterychargeanddischarge，suppressingtheDCbusvoltagerisingeffectivelyatthetimeoflowvoltageride-through(LVRT)andimprovingthecapabilityofLVRT．SimulationresultsshowthatthecontrolstrategyCanachievethedeeouplingcontrolofstatoroutputpowerandmaximumwindenergytr

6、ackingcontrol，thesystemimmunityCanbeenhancedsignificantly．KEYWORDS：DFIG；Vectorcontrol；Energystorage；Lowvoltageride-through(LVRT)；Anti-disturbance1引言随着世界经济的发展，能源的消耗将急剧增加，使得我国将在未来一段时间内长期面临着环境和资源的双重压力，发展风力发电在内的可再生能源是中国能源困境的最根本解决办法⋯。风速的随机性和间歇性导致风电机组出力具有较大波动，由于双馈感应风力发电系统的变换器容量较小，因此减弱了系统抵御电网电压跌落的能力。当电网

7、电压跌落到一定数值时，如果不采用任何技术措施，双馈感应风力发电系统将会被电网切除，严重影响电网安全用电。近几年双馈感应发电机在兆瓦级风力发电机组中的应用成为了研究的热点口o。如何将风能开发并网发电，保证电基金项目：国家自然科学基金面上项目(E0712)；江苏省高校自然科学研究面上项目资助(15KJB470014)收稿日期：2015—09—06修回13期：2015—09—26·---——200·---——网安全稳定运行，这是一个急需解