双馈式风力发电机低电压穿越控制策略-论文.pdf

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1、第26卷第8期电力系统及其自动化学报V01．26No．82014年8月ProceedingsoftheCSU-EPSAAug．2014双馈式风力发电机低电压穿越控制策略高仕红，张昌华，耿东山，李绍武(湖北民族学院信息工程学院，恩施445000)摘要：为解决PI电流控制器作用下双馈式风力发电机低电压穿越能力弱的问题，提出基于改进三态滞环电流矢量控制VCBTLHC的复合电流控制策略。分析了VCBTLHC的原理，解决了VCBTLHC电压矢量选择的不确定现象，导出了VCBTLHC的开关表。在Maflab／Simulink中实施

2、了复合电流控制中两个电流调节器之间的切换策略。仿真结果表明，所提出的低电压穿越控制策略提高了双馈式风力发电机的低电压穿越能力。关键词：双馈式风力发电机；低电压穿越；复合电流控制；改进三态滞环电流矢量控制器；转子过电流；直流冲击电压中图分类号：TM614文献标志码：A文章编号：1003—8930(2014)08—0034—06ControlStrategyofLowVoltageRide-throughforDouble-fedWindGeneratorGAOShi-hong，ZHANGChang-hua，GENGDon

3、g-shan，LIShao—WH(SchoolofInformationEngineering，HubeiUniversityforNationalities，Enshi445000，China)Abstract：Inordertoimprovethelowvoltageride-throughcapabilityundertheactionofPIcurrentcontrollerforDFIG，thehybridcurentcontrolstrategyisproposed，andthemethodisontheb

4、asisofimprovedthree-levelhystere一8iscurrentvectorcontroller(VCBTLHC)．ForVCBTLHCtheprincipleisanalyzed，theuncertaintyofvoltagevectorselectionissolved，andtheimprovedswitchtableisdeduced．InMatlab／simulink，theswitchingstrategyofthetwocurentregulatorsinthehybridcuren

5、tcontrolisimplemented．Simulationresultsshowthattheproposedlowvoltageride-throughcontrolstrategyimprovesthelowvoltageride-throughcapabilityofDFIG．Keywords：double-fedwindgenerator(DFIG)；lowvoltageride-through；hybridcurentcontrol；improvedvectorcontrollerbasedthree—

6、levelhysteresiscurent(VCBTLHC)；rotorovercurent；impulsevoltageofDC-link目前，变速恒频风力发电系统大多采用双馈应性能变差，极大地限制了DFIG的低电压穿越能感应发电机DFIG，但其对电网扰动非常敏感-2]。力。当电网故障引起DFIG机端电压跌落时，在其转子针对PI电流调节器瞬态响应性能差和控制带绕组中产生过电流，从而引起转子侧变换器RSC宽窄的缺点，提出一种基于VCBTLHC的复合电流(rotor—sideconverter)的热损坏[21。许多学者对

7、双馈控制的DFIG低电压穿越策略。所提出的VCBTLHC感应发电机低电压穿越问题进行了大量研究，主具有非常快的瞬态响应速度和较宽的控制带宽，要成果可归纳为两类：①添加硬件法：在转子侧或改善了电流调节器的瞬态响应性能。直流侧添加activecrowbar[3-4]、在DFIG系统中安装1DFIG的数学模型额外的变换器或动态电阻器等[5-6]，这些方法在一定程度上提高了DFIG的低电压穿越能力，但增加了依据电动机惯例，在任意参考坐标系下DFIGDFIG系统的费用和复杂性；②改进的控制策略法：定、转子电压及磁链的动态矢量方程

8、分别为[1l3I司改进的传统PI控制策略、定子磁链去磁法等，此类方法在电网故障期间使整个控制系统的瞬态响{Ivl，,：=R~／isr+PpOs+jw(oqJts一)(1)收稿日期：2013—06—24；修回日期：2013—08—13基金项目：湖北省自然科学基金项目(2Ol1CDC016)第8期高仕红等：双馈式风力发电机低电压穿越控