变速恒频风力发电空载并网与解列实验研究

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1、西安理工大学学报JournalofXi’anUniversityofTechnology(2010)Vo1．26No．4449文章编号：1006-4710(2010)04—0449-05变速恒频风力发电空载并网与解列实验研究张文娟，高勇，马丽。(1．西安理工大学自动化与信息_T程学院，陕西西安710048；2．西安理工大学理学院，陕西西安710054)摘要：针对大容量变速恒频风力发电机组并网和解列时的电流冲击问题，根据双馈电机交流励磁运行特点，在讨论其数学模型基础上，将定子磁链定向矢量控制技术应用于

2、双馈发电机控制，设计了变速恒频风力发电空载并网控制策略。搭建了模拟平台实验样机，对空载并网前、并网和解列时刻的系统控制进行了完整的稳态、动态实验研究。实验结果表明，风力发电系统控制性能优良，可实现变速恒频风力发电的柔性并网及解列控制。关键词：变速恒频；风力发电；定子磁链定向；柔性并网；解列中图分类号：TM46文献标志码：AExperimentalStudyofIdleLoadCutting·-inandofforVariable·-SpeedConstant-FrequencyWindPowerGe

3、neratorZHANGWen-juan‘，GAOYong，MALi(1．FacultyofAutomationandInformationEngineering，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an710048，China；2．FacultyofScience，Xi’anUniversityofTechnology，Xi’an710054，China)Abstract：Aimingattheovershootcurrentofcuring—inandofgridcon

4、nectioninbigcapacityvariable—speedconstant—frequencywindpowergeneration，accordingtocharacteristicofalternatingcurrent—exciteddoubly-fedinductiongenerator(DFIG)，andtheanalysistheDFIGmathematicmodel，statorfield—often—tedvectorcontroltechniqueisappliedtoD

5、FIGcontro1．Thestrategyofvariable—speedconstant-frequencyidleloadcut—ingridconnectionisdesignedinthispaper．Furthermore，theexperimentalsetofsimulateplatformisbuilt，onwhichthesteadyanddynamicexperimentalresearchofcutting—inandofdcon—nectioncontrolarecondu

6、cted．Theexperimentalresultsshowthatthecontrolperformanceofwindpowersystemispreferredandthesystemcanachievesoftcut—inandofcontrolforvariable—speedconstant—flre—quencywindpowergeneration．Keywords：variable-speedconstant一~equency；windpowergeneration；stator

7、field—oriented；softcut—ting—in；cutting—of近年来，风力发电机组控制技术主要有定桨距电系统已不能忽视。失速调节技术、变桨距调节技术、主动失速调节技目前，关于变速恒频风力发电并网控制技术的术、变速恒频技术4种⋯。研究多以空载并网为主j，空载并网的优势在于并变速恒频双馈风力发电机组以其独特的优势网前定子电流为0，双馈电机并不参与能量交换，只已逐渐成为并网型风力发电机的主力机型，其系统需从风力机吸收少量功率，作为机械摩擦损耗，因装机容量也日趋增长，然而，发电容量增大的

8、同时，此从控制策略角度也可降阶双馈电机数学模型，简并网及解列所引起的冲击电流尤其对于兆瓦级风化算法，从硬件成本来说可省去检测定子电流的收稿日期：20l0-07-08基金项目：陕西省“13115”科技创新工程重大科技专项资助项目(2007ZDKG一29)；陕西省重点学科建设专项资金资助项目(10700-080903)；陕西省教育厅专项科研资助项目(09JK640)。作者简介：张文娟(1981．)，女，陕西宝鸡人，博士生，研究方向为大型变速恒频双馈风力发电及电力电子技术。