基于变速恒频风力发电机转子电流控制技术应用

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1、2016年第2期工业仪表与自动化装置·51-基于变速恒频风力发电机转子电流控制技术的应用殷培峰，闫海兰(兰州石化职业技术学院，兰州730060)摘要：为了有效控制剧烈变化的风速引起的输出功率的波动，在变速恒频风力发电机中，采用RCC控制策略，调节风力发电机转子电流、频率和相位，可迅速改变发电机转差率，从而改变风轮的转速，实现风力发电系统有功功率和无功功率的灵活调节。同时，抑制谐波的干扰，减少损耗，提高风力发电系统的效率，消除由于瞬变风速引起的功率波动。关键词：变速恒频；RCC控制策略；功率波动；转子电流；转差率；动态响应中图分类号：TM451．2

2、文献标志码：A文章编号：1000—0682(2016)02—0051—03Applicationonthecontroltechnologyofrotorcurrentbasedonvariable--speedconstant——frequencywindinductiongeneratorYINPei~ng，YANHailan(LanzhouPetrochemicalCollegeofTechnology，Lanzhou730060，China)Abstract：Inordertoeffectivelycontrolthefluctuatio

3、nofoutputpowercausedbythewindofdramat-icchanges，invariable—speedconstant—frequencywindinductiongenerator，magnitude，~equencyandphaseofrotorcurrentofwindinductiongeneratorwasadjustedthroughthecontrolstrategyofRCC，andtheslipratioofgeneratorcouldbequicklychanged．Therotatespeedofw

4、indturbineswaschangedcon—sequently，andtheflexibleadjustmentofactivepowerandreactivepowerofwindpowergenerationsystemwasrealized．Atthesametime，harmonicinterferencewassuppressed，thelosswasreduced，theeffi—ciencyofwindpowergenerationsystemwasimproved，andpowerfluctuationcausedbytra

5、nsientwindspeedwaseliminated．Keywords：variable—speedconstant—frequency(VSCF)；controlstrategyofRCC；powerfluctua—tion；rotorcurent；slipratio；dynamicresponse同时，抑制谐波的干扰，减小稳态误差，消除由于瞬0引言变风速引起的功率波动。由于风能是一种随机性、爆发性、不确定性的能1RCC的功率控制系统结构源，风力发电机组的输出功率与风速的三次方成正比，因此风力发电系统产生的电能随机波动对电网在变速恒频双馈风

6、力发电系统中，RCC功率控有着很大的冲击。为了有效控制剧烈变化的风速引制系统结构如图1所示。RCC由两个控制环组成，起的输出功率的波动，该文在变速恒频风力发电系实质上是一个双闭环控制系统。外环为功率控制统中，在双馈发电机转子侧采用RCC控制策略，调环，根据有功功率、无功功率给定和经过计算得出的节风力发电机转子电流、频率和相位，使系统动态响反馈值进行比较后输入PI控制器。功率参考曲线应快，迅速改变发电机转差率，从而改变风轮的转是根据测量转速产生的，参考功率以额定功率的百速，实现系统有功功率和无功功率的灵活调节；分比的形式给出。内环是转子电流控制环，

7、也是一个功率伺服环J，它通过转子电流控制器(ROC)对收稿日期：2015—07—28发电机转差率进行控制，采用输出带限幅的PI控制基金项目：兰州石化职业技术学院教育教学研究基金项目器，电流误差经调节后输出电压控制量，然后叠加上(JY2014—21)作者简介：殷培峰(1967)，男，甘肃临洮人，副教授，专业为电气电压前馈解耦补偿分量，经过坐标变换和空间矢量自动化。脉宽调制的PWM变流器得到转子的励磁电压和电·52·工业仪表与自动化装置2016年第2期流，使发电机功率跟踪功率给定值。如果功率低于叶节距角，使风轮获得最大功率。如果功率参考值额定功率值，

8、这一控制环将通过改变转差率改变桨是恒定的，电流参考值也是恒定的。功率给定曲线▲(，Jr／)／％—匝巫困圃■一一／％llL由兰rh、Ⅲ￡1