故障时双馈风力发电系统控制策略研究

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1、第38卷第1期电力系统保护与控制Vol_38NO．12010年1月1曰PowerSystemProtectionandControlJan．1．2010故障时双馈风力发电系统的控制策略研究杨之俊，吴红斌，丁明，刘静(合肥工业大学电气与自动化工程学院，安徽合肥230009)摘要：基于变速恒频双馈风力发电系统的有功、无功的解耦控制，提出了电网故障时双馈电机的紧急控制策略，在Mtalab／Simu1ink里建立了模型，并验证了故障控制策略的正确性。在常规情况下，双馈电机转子侧的有功采用最大功率点跟踪控制，无功采用额定功率因数控制，可以获得最大的风能利用效

2、率和较好的功率因数；但若电网故障时仍采用此常规控制策略，电网不但获取不到最大的风能利用效率和较好的功率因数，而且电网的频率和电压波动影响较大。所以在故障期间把最大功率点追踪控制和额定功率因数控制切换到频率控制和电压控制策略，通过控制有功电流分量和无功电流分量来减小或者增加有功和无功的输出，减小电网频率和电压的波动。建立了故障控制的模型，针对系统单相接地故障和两相短路故障这两种短路故障类型进行了仿真，仿真结果验证了故障控制策略的正确性，提高了风力发电系统在故障时的稳定性。关键词：风力发双馈；电网故障；控制策略Controlstrategyofdoub

3、ly-fedwindgenerationsystemforpowergridfaultYANGZhi-jun，WUHong-bin，DINGMing，LIUJing(SchoolofElectricalEngineeringandAutomation，HefeiUniversityofTechnology，Hefei230009，China)Abstract：AfaultcontrolstrategyofDFIGiSproposedbasedontheactive，reactivecontrolofthedecouplingforVSCFdoubl

4、y—fedwindpowergenerationsystem．ThemodeliSsetupinMATLAB／SIMUL【NK．Thesimulationresultsverifythecorrectnessofcontrolstrategy．Inconventionalcase．theactiveofDFIGrotorsideusestheMPPTcontrolandthereactiveusestheratedpowerfactorcontro1．Itcangetthelargestwindenergyutilizationeficiencya

5、ndbetterpowerfactor，butitcan’twhenpowergridfaultoccurred．Andthepowergridvoltageandfrequencywillfluctuate．SotheMPPTcontrolandtheratedpowerfactorcontrolswitchtofrequencycontrolandvoltagecontrolstrategywhenpowergridfaultoccured，bycontrollingtheactivecurrentandreactivecurrentcompo

6、nenttoreduceorincreaseactiveandreactivepoweroutput．tomaintainthesystemfrequencyandvoltagestability．Themodelofcontrollingunderfaultconditionsissetup．Thesimulationisrunningintwoconditionssuchassingle—phasegroundingandtwo·phaseshort—circuit．Theresultsofsimulationshowthecorectness

7、offaultcontrolstrategy．Thestabilityofwindpowersystemisenhancedunderfaultconditions．ThisworkiSsupportedbyNationalNatura1ScienceFoundationofChina(No．50607002andNo．50837001)．Keywords：windgeneration；doubly—fed；powergridfault；controlstrategy中图分类号：TM614文献标识码：A文章编号：1674—3415(2010)01—

8、0014·05其规模庞大，控制复杂。0引言在常规控制下，双馈电机一般采用最大功率点在世界能源日益紧张的情况下，可再生能源的