双馈风力发电机机侧变频器控制策略研究

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1、电气传动2013年第43卷第5期ELECTRICDRIVE2013Vo1．43No．5双馈风力发电机机侧变频器控制策略的研究邬冬临，佘岳，徐凤星，刘志星，蒋耀生(南车株洲电力机车研究所有限公司，湖南株洲412001)摘要：根据低电压穿越技术的基本特点，以双馈感应发电机组(DFIG)作为研究对象，在电网电压发生不平衡跌落时，对转子侧变流器采用比例一谐振控制，以提高在电网故障时风机不间断运行能力。通过PSIM仿真软件以1．65MW风机为模型进行仿真并且在1．65MW风电机组功率试验台进行实验。仿真和实验结果证

2、明在电网电压不平衡跌落时对转子侧变流器采用的比例一谐振控制能够快速、有效地控制转子电流，提高了整个控制系统和风电机组的不间断运行能力，对DFIG风电机组实际运行中具有相当重要的实际应用价值。关键词：双馈感应发电机；电网电压不平衡；谐振控制器：波形控制中图分类号：TM315文献标识码：AResearchofGeneratorSideConvertControlStrategyforDoubly-fedWindGeneratorWUDong—lin，SHEYue，XUFeng—xing，LIUZhi-xing

3、，JIANGYao—sheng(CSRZhuzhouInstituteCo．，Ltd．，Zhuzhou412001，Hunan，CnAbstract：Accordingtothebasiccharacteristicsofthelowvoltageridethrough，inordertoimproveuninterruptedoperationcapabilityofdoublely—fedinductiongenerator(DFIqG)duringpowerdvoltageunbalanceddip

4、s，theproportional—resonancecontrolwasusedfortherotorsideconverter．A1．65MWDFIGwasbuiltasamodelforsimulationwiththePSIMsimulationsoftwareandatestonthe1．65MWDFIGpowertestbedwasdone．Thesimulationandexperimentalresultsshowthattheproportional-resonancecontrolfo

5、rtherotorsideconverterquicklyandefficientlycontrolrotorcurrentandimprovetheuninterruptedoperationcapabilityoftheentirecontrolsystemandtheDFIGwindturbine,．IthasaveryimportantpracticalapplicationsintheactualoperationoftheDFIGwindturbine,．Keywords：doubly—fed

6、inductiongenerator(DFIG)；dvoltageunbalance；resonantcontroller；wavecontrol在电网电压不对称跌落下如何控制DFIG的磁链方程为运行已经成为国内外风电技术以及各整机制造f⋯商研究的重点口。本文在传统的定子磁链定向矢＼LLIlt量的基础上通过加入电流谐振调节器来控制转式中：，分别为定、转子电压矢量；，分别为子电流。仿真结果和实验波形能够证明本文所提定、转子电流矢量；，分别为定、转子磁链矢出的电流谐振控制策略在电网电压不对称跌落量；，见分别为

7、定、转子电阻；￡，L分别为定、转时能够很好地控制转子电流，提高DFIG发电机子绕组全自感，=也，=+；，，分组运行的可靠性。别为定子漏感、转子漏感和定、转子间的互感；为同步电角速度；∞为滑差角速度，09=r_；1双馈风力发电机系统数学模型为转子旋转电角速度。变速恒频DFIG风力发电系统原理框图如图l所示。从图1中可以看出DFIG发电机组主要由风力机、齿轮箱、控制电路、变频器和变压器几部分组成。按电动机惯例同步旋转坐标系下DFIG的电压方程为CrowbarfR印+jl⋯图1变速恒频DFIG风力发电系统示意图

8、【=Rr+plr+j。、Fig．1VSCFDFIGwindpowergenerationsystemdiagram作者简介：邬冬临(1983一)，男，硕士，助理工程师，Email：wudonglin831223@yahoo．eom．en邬冬临，等：双馈风力发电机机侧变频器控制策略的研究电气传动2013年第43卷第5期~q_+Lml~q2比例一谐振控制器的提出』t一==Lj，⋯)一，一+，一2．1电网电压不平衡下双馈发电机的数学