dfig风电系统网侧变流器控制策略仿真研究

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1、第22卷第10期电子设计工程2014年5月V01．22No．10ElectronicDesignEngineeringMav．20l4DFIG风电系统网侧变流器控制策略仿真研究唐美，穆星星(1．兰州理工大学机电工程学院，甘肃兰州730050；2．重庆文理学院电子电气工程学院，重庆永川402160)摘要：在研究双馈型风力发电系统中网侧变流器基本工作原理的基础上，建立DFIG并网系统网侧变流器的数学及控制系统模型。为了更好地提升并网风电系统的控制效果，采用一种基于前馈解耦控制的双闭环控制策略对网侧变流器实行控制。以提高逆变波形

2、及直流母线电压的稳定性。通过在仿真软件Matlab／Simulink中搭建模型进行仿真研究．验证控制策略的可行性及有效性。关键词：风力发电；DFIG；网侧变流器；解耦控制中图分类号：TN710文献标识码：A文章编号：1674—6236(2014)10—0156—03ThesimulationstudyoncontrolstrategyoftheDFIGgrid-sideconverterTANGMei，MUXing—xing2(1．CollegeofMechanicalandElectronicalEngineering，

3、LanzhouUniv．ofTech．Lanzhou730050，China；2．DepartmentofElectronicandElectricalEngineering，ChongqingUniv．ofArtsandSciences，Chongqing402160，China)Abstract：ThemathematicalandcontrolsystemmodelsO±theDFIGGrid—sideconverterarebuiltonthebasisOstudyingthebasicworkingprincip

4、leofits．Inordertoenhancethecontroleffectofthedwindpowersystem，adouble—closedloopcontrolstrategywhichisbasedonfeedforwarddecouplingisutilized，whichcanimprovethestabilityoftheinverterwaveformandDCbusvoltage．ThenthesimulationmodelsarebuiltinMatlab／imulinksoftware，SOa

5、stoverifythefeasibilityandeffectivenessofthecontrolstrategywhichiSusedinthepaper．Keywords：windpower；DFIG；grid—sideconverter；decouplingcontrol近年来．随着双馈型发电机组在风电场并网系统中表现1并网变换器基本理论出的优越性，而倍受关注，因此DFIG作为一种主流机型在风电场建设中被广泛地运用。由于单台DFIG的容量不断增加，在风电并网系统中，从电路的拓扑结构分析，变流器通对并网提出了更高的

6、要求。常分为两种类型，电压源型和电流源型。目前多数采用的是风电并网问题已成为智能电网建设的重要挑战之一_¨。电压源型PWM网侧变流器，其拓扑结构如下图1所示。图因此，对并网关键技术的研究也成为了热点和重点，变流器中，为直流侧电压，e、e和e。分别是系统-*N电压。控制技术就是其中之一。目前，国内外风电研究人员已经针对双馈风力发电机组并网控制技术进行了许多相关的研究。其中，文献[2—5】主要是针对DFIG风电系统控制策略以及转子侧励磁变送器进行研究。文献[6】分析并网型DFIG机组在定子磁链与电压定向的矢量控制下的特性。并对

7、变流器模型进行简化处理来研究其对仿真结果的影响。文献[7】研究了变流器坐标变换的具体变换过程，详细分析了电压型PWM整流器的拓扑图1电压源型网侧变流器结构和工作原理，并通过仿真研究电压型PWM整流器控制Fig．1Grid—sidevoltagesourceconverter特性。1．1网侧变流器数学模型本文主要是对DFIG网侧变流器控制策略进行仿真研在变流器研究的过程中，为了研究方便将其数学模型进究，以Matlab／Simulink仿真软件为平台，建立其模型，并通过行简化，并作出以下三点假设：对模型的仿真结果进行分析，验证

8、基于前馈解耦控制的双闭1)其中电感为线性元件，且不考虑饱和；环控制策略的可行性及有效性。2)变流器中功率开关管为理想开关，即其损耗可以用电阻R表示：收稿日期：2013—08—13稿件编号：201308088作者简介：唐美(1985一)，女，重庆人，硕士研究生。研究方向：智能控制。—．156——唐美，等D