滑模变结构并联变流器零序环流抑制技术.pdf

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1、第25卷第4期电力系统及其自动化学报Vo1．25No．42013年8月ProceedingsoftheCSU—EPSAAug．2013滑模变结构并联变流器零序环流抑制技术林建新1,2(1．福州大学电气工程与自动化学院，福州350108；2．华中科技大学电气与电子工程学院，武汉430074)摘要：为解决风力发电系统采用并联脉冲宽度调制变流器并网产生零序环流的问题，提出在常规并联变流器控制基础上增加滑模变结构零序环流控制策略，通过abc／dqO变换提取零序电流并引入到该控制策略中，利用其响应速度快、鲁棒性强、对系统参数变化不敏感的特点实现零序环流抑制。该零序环流

2、控制策略能够有效抑制并联变流器的零序环流；在Maflab／Simulink中建立直驱式风力发电并网系统的仿真平台及控制策略并进行仿真研究，零序环流降低90％以上，验证了采用方法的正确性和有效性。关键词：风力发电；直驱同步发电机；滑模控制；并联变流器；零序环流中图分类号：TM614；TM85文献标志码：A文章编号：1003—8930(2013)04-0091—06SlidingModeControlofParallelConvertersZero—-sequenceCirculatingCurrentSuppressTechnologyLINJian—xin，

3、。(1．CollegeofElectricalEngineeringandAutomation，FuzhouUniversity，Fuzhou350108，China；2．CollegeofElectricalandElectronicEngineering．HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China)Abstract：Aimingforsolvingtheproblemofzero-sequencecirculatingcurrentofcausedbywindpowergridsy

4、stemparallelpulsewidthmodulation(PWM)converters，increasingslidingmodecontrolzero—sequencecirculatingcurrentcontrolstrategybasedonconventionalparallelconvertercontrolwasproposed，．Throughintroducingthezero—sequencecurrentextractedfromabc／dq0tothecontrolstrategy，thestrategyhasfastresp

5、onseandstrongrobustnessanditisnotsensitivetosystemparameterschangeSOthatzerosequencecirculationsuppresscanbeachieved．Thesimulationplat—formofelectricitygridcontainingdirectly-drivewindpowerandthecontrolstrategywereestablishedusingMatlab／Simulink，andzero—sequencecirculatingcurrentca

6、nbereducedby90％．Thesimulationresearchwasstudiedtoverifytheaccuracyandvalidity．Keywords：windpower；directlydrivenwindturbinewithsynchronousgenerator；slidingmodecontrol；parallelcon—verters；zero—sequencecirculatingcurent永磁直驱同步风力发电系统中，发电机通过过功率开关器件的电流和增加整个变流器的损全功率变流器并网。目前主流的发电机组均为兆耗，严重时还

7、可能烧毁变流器。瓦级以上，由于现代电力电子器件容量限制，采用文献[2—3]通过硬件电气隔离解决变流器并联并联AC—DC—AC变流器是有效的解决方案。应用存在的零序环流问题。但增加系统的硬件设备，使载波相移技术后，可使并联后总电流的谐波大大系统体积加大，成本增加。文献[1，4，5】针对永磁直降低，进而减小滤波电感和滤波电容口1，但也会产驱风电并联系统，分析环流是由并联变流器三相生一个只流过变流器功率开关器件而不流人电网桥臂占空比零轴分量的不一致造成的，并采用变的电流，称为零序环流。这个环流的存在会增加流零矢量的控制策略解决环流问题。文献[6—7]通过收稿日期：

8、2012—0l一04；修回日期：2012—05—17