风电系统双馈电机功率优化控制模型仿真

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1、第32卷第02期计算机仿真2015年02月文章编号：1006—9348(2015)02—0135—04风电系统双馈电机功率优化控制模型仿真李学生，刘芳(北方民族大学电气与信息工程学院，宁夏银川750021)摘要：研究风电系统双馈电机功率的精确控制可以降低系统的能耗。当前风电系统多采用双馈感应异步发电机。双馈感应中，不同线路采集的电压不同，不同反馈线路电压互相影响，造成控制电压发生干扰性突变。传统的部分矢量控制方法以最优电压目标进行控制时，很容易受到多路电压相互干扰的影响，造成电压控制信号的暂态峰值和波纹较大，控制失稳。提出一种风电

2、系统双馈电机功率优化控制模型。模型以最大功率点跟踪(maximumpowerpointtracking，MPPT)和低电压穿越(10wvoltageridethrough，LVRT)作为功率控制目标，运用神经网络非线性控制策略，以BP(BackPropagation)神经网络代替部分矢量控制，为网侧和转子侧变换器提供参考信号，对有功和无功实现解耦控制。仿真结果表明，神经网络控制具有较好的动态特性，能耗下降。关键词：风电系统；神经网络；变换器；仿真中图分类号：TP391．9文献标识码：BModelSimulationofElectr

3、icPowerOptimizationControlforDoubly—-FedWindPowerSystemLIXue—sheng，LIUfang(CoHegeofElectricalandInformationEngineering，theNorthUniversityforEthnics，YinchuanNingxia750021，China)ABSTRACT：Aelectricpoweroptimizationcontrolmodelfordoubly—fed试ndpowersystemispresented．Themod

4、-eltakesmaximumpowerpointtracking(maximumpowerpointtracking，MPFF)andlowvoltageacross(10wvoltageridethrough，LVRT)aspowercontroltarget，byusinganeuralnetworknonlinearcontrolstrategywithBP(BackPropagation)neuralnetworktoreplacepartvectorcontrol，itprovidesareferencefornetw

5、orksideandrotorsidecon—vertersignals，andprovidesadecouplingcontrolofactiveandreactivepower．Thesimulationresultsshowthatpro-posedcontrolhasgooddynamiccharacteristicsanddecreasedenergyconsumption．KEYWORDS：Windpowersystem；Neuralnetwork；Converter；Simulationl引言风电对系统的影响主要体现

6、在电能质量方面和对电网可靠性的影响，电能质量的影响主要包括电压变化、谐波、闪变3个方面。对电网可靠性的影响主要包括备用、输电阻塞(输电网效率下降)、常规机组效率降低、发电容量充裕度、减排等方面。结合系统对风电的要求以及风电对系统的影响，对风电的控制包括有功和无功功率输出、风电场运行范围、电压调节、低电压穿越(10wvoltageridethrough，LVRT)、电能质量等方面¨．2o人工智能在风电控制领域应用越来越广泛，基金项目：宁夏自然科学基金项目(NZl2206)；国家自然科学基金项目(51367003)收稿日期：2014—

7、02—18修回日期：2014—05一12例如模糊控制、神经网络控制、遗传基因算法、粒子群优化算法等。文献[3]研究了模糊控制在鼠笼型感应电机背靠背变流器中的应用；文献[4]分析了粒子群优化算法在双馈电机控制系统中的应用；文献[5]利用神经网络控制策略研究了风电最大功率点跟踪问题。ManojRRathi等人提出一种基于H。和¨分析方法设计的新型鲁棒控制器旧。o，通过网侧变换器检测直流侧电压和定子侧端电压幅值，产生相应的补偿电流；通过转子侧变换器则检测定子输出的有功和无功的变化，并通过转子电流指令的变化对它们进行补偿。当前风电系统多采

8、用双馈感应异步发电机，双馈感应中，不同线路采集的电压不同，不同反馈线路电压互相影响，造成控制电压发生干扰性突变。传统的部分矢量控制方法以最优电压目标进行控制时，很容易受到多路电压相互干扰的影响，造成电压控制信号的暂态峰值和波纹较大，控制失稳。．--