基于暂态补偿算法的低电压穿越控制策略研究.pdf

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1、帚‘}巷3朋吧刀吧亍覆不Vo1．4．O．52014年5月PowerElectronicsMav2Gl14基于暂态补偿算法的低电压穿越控制策略研究杨淑英，陈刘伟，孙灯悦，张兴(合肥工业大学，电气与自动化工程学院，安徽合肥230009)摘要：对电网电压发生跌落故障时双馈感应电机(DFIG)定、转子的电磁暂态过程进行了深入分析和讨论，并针对故障时转子端过电压主要由定子磁链暂态直流分量引起这一机理，基于电网电压故障期间暂态磁链的特征．采用了一种暂态磁链补偿算法。通过在转子侧适时准确地注入暂态补偿量，有效地提高了机组低电压穿越(LVRT)过程中的可控

2、性，改善了双馈机组LVRT性能。11kW模拟机组的实验验证了分析和设计。关键词：双馈感应电机；暂态补偿；低电压穿越中图分类号：TM3文献标识码：A文章编号：1000—100X(2014)05—0004—04TheStudyofLowVoltageRideThroughControlStrategyBasedonTransientCompensationAlgorithmYANGShu—ying，CHENLiu—wei，SUNDeng—yue，ZHANGXing(HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，

3、China)Abstract：Doublyfedinductiongenerator(DFIG)electromagnetictransientprocessduringthevoltagefaultisanalyzedanddiscussed．fromwhichitisf0undthatthetransienthighrotorvoltageismainlycausedbytheDCcomponentscompliedinthestatorflux．Anovelcompensationalgorithmbasedoncharacteris

4、ticoftransientstatorfluxisproposed．Bythealgorithmthatinjectsthetransientcompensationintotherotorcircuittimelyandexactly，thecontrollabliltyofwindturbineinlowvoltageridethrough(LVRT)processisimproved，andtheLVRTperformanceofDFIGisalsoim—proved．Theanalysisanddesignarevalidated

5、withtheexperimentalresultsofthe11kWsimulatedwindturbine．Keywords：doublyfedinductiongenerator；transientcompensation；lowvoltageridethroughFoundationProject：SupposedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51107025)1引言略引入DFIG变流器控制，以提高系统动态响应的控制策略[s1：②基于对DFIG电磁暂态过程的分双馈风电机组的

6、独特拓扑结构使得DFIG在析．采用直接电磁暂态控制策略【4】。在基于软件算兆瓦级大功率风力发电中得到广泛应用。并占据法的LVRT方案中，存在各种问题【。鉴于此，基于主导地位。在DFIG变流驱动拓扑结构中，DFIG定对DFIG电磁暂态特性的分析，以降低电网电压子直接与电网相连接，电机与电网问存在直接耦跌落时DFIG转子端电压为出发点，采用在DFIG合关联，故电网运行状态的变化将直接影响到转子侧适时准确地注入暂态前馈补偿量的控制策DFIG的电磁状态，进而引起DFIG的电磁暂态过略。该控制策略能降低电网电压跌落时刻DFIG程。较大的电磁暂态过程甚

7、至会危及机组的安全．转子端暂态电压冲击，提高系统的可控性，同时加引发机组脱网。近年来，关于LVRT方案的研究报速暂态直流磁链的衰减。从而拓展穿越故障的可道可概括为基于硬件和基于软件控制算法两大控范围。并且，对定子磁链的观测避免了纯积分环类。前者通过附加硬件设备对双馈型风电变流器节所带来的不足，从而提高了系统的控制精度。实施拓扑结构的改造。以提高风电机组LVRT能11kW双馈风电机组实验验证了该控制策略的正力，主要围绕附加撬棒电路【1】、定子串联电力电子确性和可行性。开关、串联变流器【、附加阻抗网络等方面展开研究；后者主要表现在两方面：①将非

8、线性控制策2双馈电机数学模型与普通笼型异步电机建模过程类似，在静止基金项目：国家自然科学基金(51107025)坐标系下，以矢量形式表示的DFIG数学模型为：定稿日期：2014—