基于精细建模双馈风力发电机lvrt控制研究

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1、第45卷第8期电力电子技术Vo1．45．No．82011年8月PowerElectronicsAugust2011基于精细建模的双馈风力发电机LVRT控制研究张纯江，王勇，柴秀慧，高俊娥(燕山大学，电力电子节能与传动控制河北省重点实验室，河北秦皇岛066004)摘要：随着并网规则的日益严格，保证风力发电机组在电网电压短时跌落时不解列，已成为一个强制性问题。此处首先研究了双馈感应电机(DFIG)在电网电压跌落时定子电流的电磁暂态过渡过程，并对其进行了仿真频谱分析，进而提出考虑定子励磁电流动态过渡过程的DFIG低电压穿

2、越(LVRT)控制策略，并与传统矢量控制策略进行仿真对比分析。改进控制策略可有效抑制转子侧冲击电流，提高系统不问断运行能力。最后，通过实验证明了所用控制方案的可行性与有效性。关键词：风力发电：双馈感应发电机；低电压穿越中图分类号：TM614文献标识码：A文章编号：1000-IOOX(2011)08-0039—03Doubly．fedInductionGeneratorLowVoltageRideThroughBasedonPreciseModelZHANGChun-jiang，WANGYong，CHAIXiu-hu

3、i，GAOJun—e(YanshanUniversity，Qinhuangdao066004，China)Abstract：Withthegrid—connectedrulesisincreasinglysevere，ithasbecomeamandatoryproblemthatensuringthewindpowerunitisnotout—of—stepundergridvoltagedip．Theelectromagnetictransientprocessisfirs@analysedun—dergrid

4、voltagedip，thesimulationspectrumanalysisisdone，andthelowvoltageridethrough(LVRT)controlstrate—gYbasedonconsideringstatorelectromagnetictransientprocessisproposed．Thesimulationanalysisshowsthattheimprovedcontrolstrategycanrestraintherotorcurrentimpacteffectivel

5、y，increasetheuninterruptedoperationabilityofdoubly—fedinductiongenerator(DFIG)undergridvoltagedip．Finally，theexperimentalresultsverifythefeasibilityandeffectivenessoftheproposedcontrolstrategy．Keyword：windpowergeneration；doubly—fedinductiongenerator；lowvoltage

6、ridethroughFoundationProject：SupportedbyNationalNaturalScienceFoundationofChina(No．50837003)；YanshanUniversityDoctoralFund(No．B493)1引言网电压跌落对转子侧变换器的影响。与传统控制方案对比．所提控制策略在电网电压跌落时减小随着风电装机容量的不断扩大，与风电场运了转子侧的冲击电流，提高了系统LVRT能力。营密切相关的风力发电机LVRT问题已经逐步凸显出来【l_。DFIG励磁变换器容量较小，

7、电网故障2DFIG数学模型及定子磁链矢量控制时易出现励磁失控．造成转子回路过压或过流，导2．1DFIG数学模型致励磁变频器、定转子绕组及母线电容损坏口。在DFIC在d．q坐标系下的电压方程为：电网出现故障时。应对DFIG实行有效控制，防止f／Zds=pqt~-tol。-R．i~，Uqa~-p+1一R⋯发电机定、转子出现冲击电流等问题。当前，双馈I“前=p一∞。+尺由，Uqr=p+c￡，+R感应风力发电机组如何渡过电网电压跌落过程已式中：U，，，分别为定子电压、电流在d，q轴上的分成为研究热点之一。在此首先分析了电网

8、电压跌量；“，U，iq分别为转子电压、电流在d，q轴上的分落过程中DFIG定子磁链电磁暂态过渡过程的运量；，，，分别为定、转子磁链在d，q轴上的分行机理，提出了一种新型控制策略，有效抑制了电量；∞。为同步角速度；。为转差角速度；P为微分算子。磁链方程为：基金项目：国家自然科学基金项目(50837003)；燕山大学一博士基金项目(B493)’【：L击一出，=L