基于有源阻尼的DFIG低电压穿越控制研究.pdf

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1、第45卷第8期电力电子技术Vo1．45，No．82011年8月PowerElectronicsAugust2011基于有源阻尼的DFIG低电压穿越控制研究宋海华，谢震，张兴，曹仁贤(1．合肥工业大学，电气与自动化工程学院，安徽合肥230009；2．阳光电源股份有限公司，安徽合肥230088)摘要：随着以变速恒频双馈感应发电机(DFIG)为主体的大型风力发电机组单机容量的不断增大，电力系统对并网风力发电机在外部电网故障．特别是电网电压骤降故障下的不间断运行能力提出了更高要求。此处在深入分析DFIG弱阻尼特性的基础上．采用了一种新型的控制策略，在

2、电流环中加入了有源阻尼后，对外部扰动有了明显的抑制作用。通过Matlab／Simulink仿真分析了加入有源阻尼后双馈发电机的特性，最后对此控制策略进行了实验验证，结果验证了控制策略的有效性。关键词：风力发电；双馈发电机；低电压穿越；有源阻尼中图分类号：TM614文献标识码：A文章编号：1000—100X(2011)08—0042—03ControlfortheDFIGLowVoltageRideThroughBasedonActiveDampingSONGHai．hua．XIEZhen，ZHANGXing0，CA0Ren—xian(1．He

3、feiUniversofTechnology，Hefei230009，China)Abstract：Withtheincreasingofunitcapacityofvariablespeedconstantfrequencydoubly—fedinductiongenerator(DFIG)asthemainlarge—scalewindturbine，thepowersystemsproposesahigherrequirementstowindturbinesintheexternalpowernetworkfaihire，especi

4、allyfortheuninterruptedoperationcapacityundergridvoltagesagfault．BasedontheanalysisofweakdampingofDFIG，anewcontrolintheeurrentloopafteraddinganactivedampingisuti—lizedandtheexternaldisturbanceisinhibited．ThecharacteristicofactivedampingissimulatedbyMatlab／Simulinkandtheexpe

5、rimentiscarriedoutforthiscontrolstrategy．Theresultsvalidatethiscontrolmethodiseffective．Keywords：windpowergeneration；doubly—fedinductiongenerator；lowvoltageride-through；activedampingFoundationProject：SuppofledbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．51077034)；AnhuiProvi

6、ncialNat—uralScienceFoundation(No．090412O49)1引言针对风电场与电力系统之间的关系。电力公司制定了一个关于电网电压骤降时风机并网的随着风力发电规模和风电机组单机容量的不要求．即低电压穿越标准，要求当电网出现一定断增大．针对并网型风电机组的运行要求也日益故障时。风机不得离网，且按照电力系统要求向严格。双馈风力发电技术具有功率因数可调，效率电网提供无功支持。通常采用橇棒电路解决转子高和变频装置容量小等优点，广泛应用在风力发侧过电流问题l3J，当橇棒电路被触发工作时，DFIG电技术中。因此双馈风电机组安全可

7、靠运行受到转子侧将不可控，从而增加了功率损耗，加大了广泛关注⋯。在双馈风力发电机组中，发电机采用电网恢复难度。绕线式异步电机。定子直接与电网相连，转子通过此处采用一种不增加硬件电路就能够有效抑AC／DC／AC变换器与电网相连。当电网电压发生制故障时转子侧过电流的有源阻尼控制策略。在骤降故障时，定子绕组中将会产生很大的过电流，Matlab／Simulink环境下建立了11kWDFIG模型．由于发电机定、转子间的强电磁耦合关系，转子侧针对电网三相对称故障下采用有源阻尼控制策略将感应产生过电流，过大的电流将会对DFIG转进行了仿真，并通过在11kW

8、样机上进行实验证子侧变换器的安全运行构成非常大的威胁l21。明了该策略的有效性。基金项目：国家自然科学基金项目(51077034)；安徽省自2双馈发电机有源阻尼控制