emtdc双馈感应风电机组变桨距控制仿真分析

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1、第24卷第3期电力科学与技术学报Vo1．24No．32009年9月JOURNAL0FEmCTRICPOWERSCIENCEANDTECHN0L0GYSep．2OO9基于PSCAD／EMTDC的双馈感应风电机组变桨距控制仿真分析何青，钟志明，陈文福(1．长沙理工大学电气与信息工程学院，湖南长沙410004；2．天津市电力公司，天津300200)摘要：提出一种简化的风力机变桨距控制模型，通过发电机转速和风力机输出功率的反馈信号分别调节桨距角，控制发电机的转速恒定和风力机输出功率平稳．采用PSCAD／EMTDC仿真软件建立该变桨距控制模型，对整个风力发电系统(包

2、括双馈电机和并网装置等)进行仿真，验证该风力机变桨距控制方法的可行性．关键词：风电机组；变桨距控制；双馈感应发电机；PSCAD／EMTDC仿真软件中图分类号：TM315文献标识码：A文章编号：1673-9140(2009)034)040-05Simulationandanalysisforpitchcontrolofdoubly-fedinductionwindturbinewithPSCAD／EMTDCsoftwareHEQing，ZHONGZhi．ming，CHENWen—fu(1．SchoolofElectricalandInformationEng

3、ineering，ChangshaUniversityofScienceandTechnology，Changsha410004，China2．TianjinElectricPowerCorporcltion，Tianjan300200，China)Abstract：Thispaperpresentsasimplifiedmodelofwindturbinevariablepitchcontro1．Thepitchangleisadjustedbythefeedbacksignalsofgeneratingspeedandtheoutputpoweroft

4、hewindturbine．Anditcancontrolgeneratorsspeedconstantandwindturbineoutputpowersteady．ThevariablepitchcontrolismodeledusingthesimulationsoftwarePSCAD／EMTDC．Theentirewindpowersystemfincludingdou—bly—fedinductiongenerators，converterandSOon)issimulated．Resultsshowthatthevariablepitchco

5、n·trolstrategyisfeasibleandcorrect．Keywords：windturbine；variablepitchcontrol；doubly—fedinductiongenerators；PSCAD／EMTDCsoft—War能源供应和环境保护是一个国家经济持续发展力发电技术也得到迅猛的发展．随着单台风机容量的基本条件．自20世纪70年代出现石油危机以来，的不断增大、并网风电质量要求不断提高，以及对空风能作为可再生的清洁能源深受全世界的重视，风气动力学认识的不断深入，传统的定桨距失速控制收稿日期：2009412-28基金项目：国家

6、自然科学基金(70601003)通讯作者：何青(1974-)，男，博士，副教授，主要从事现代控制理论及电气控制的研究；E—mail：heqing@yahoo．all第24卷第3期何青，等：基于PSCAD／EMTDC的双馈感应风电机组变桨距控制仿真分析41已经不能满足要求，因而对变桨距控制的需求越来键组成部分之一．风力发电的动力系统包括风力机、越迫切．通过变桨距调节可以控制风机桨叶受力，捕轮毂、齿轮箱和连轴器．捉风能效率高以及在高风速时段保持输出功率平稳等诸多优点，使其成为兆瓦级风力发电机的重要发展方向．因此，变桨距控制已经成为国际主流风力机组关键技术之一．

7、目前，国内外有大量文献对风电机组的变桨距控制进行过研究．文献[1]提出模糊逻辑变桨距控制器，并与增益查表法和基于转矩观测器的控制增益法等方案进行了对比分析；文献[2]对风电系统变桨距控制进行了深入分析，在传统PI控制基础上图1双馈感应风力发电机组结构加入增益调整环节以改善系统在高风速阶段的控制Figure1Structurediagramofdoublyfedindu&ion性能；文献[3]基于最优理论，设计了由状态观测generatorwindturbine器、多路调制器及解调器构成的扰动调节器根据空气动力学原理，风力机所捕获的风功率为(DAC)，实现了

8、叶片桨叶节距角的调节；文献[4]设计了变速恒频风力发电系统变桨距的