提高风力发电网侧变流器低电压运行能力研究

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1、电气传动2011年第41卷第1期ELECTRICDRIVE2O11Vo1．41No．1提高风力发电网侧变流器低电压运行能力的研究谭国俊，张亮，张文明，赵艳萍(1．中国矿业大学信息与电气工程学院，江苏徐州221008；2．河南科瑞科技有限公司技术部，河南郑州450000)摘要：风力发电机组中，当电网电压跌落时，网侧变流器同时受到来自网侧和负载侧两方面的扰动很容易发生直流母线电压不稳定的现象，会进一步影响系统的稳定和恢复能力。为了提高风力发电系统的低电压穿越能力，提出了利用变流器网侧和负载侧功率平衡关系动态改变电流前馈增益系数的方法，同时抵抗电网电压扰动和负载扰动。仿真验证了该方法的有效性，

2、同时具有良好的动静态性能。关键词：风力发电系统；前馈控制；抗电网电压扰动；抗负载扰动中图分类号：TM402文献标识码：AResearchonImprovementofLowVoltageRideThroughCapabilityf0rGrid—connectedInverterinWindPowerSystemTANGuo-jun。ZHANGLiang，ZHANGWen—ming，ZHA0Yan—ping(1．Dept．ofF．1ectricalEngineering，ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221008，Jiangsu，Ch

3、ina；2．TechnologyDepartmentofHenanKeruiHi—techCo．Ltd，Zhengzhou450000，Henan，China)Abstract：Inwindpowersystem，thegridvoltageandloadcurrentwoulddisturbthegrid—connectedinvert—eratthesametimewhenthegridvoltagedropsdown．ThentheDC—linkvoltageisdifficulttomaintainstabili—ty，whichwouldfurtherinfluencethes

4、ystemstabilityandrestoreability．Toimprovelowvoltageridethroughcapabilityinwindpowersystem，animprovedmethodwasputforwardbasedonthebalanceofgridsidepowerandloadsidepowerwhichcandynamicallychangethegaincoefficientofthecurrentfeed—forwardtoresistbothgridvoltageandloadcurrentdisturbance．Thesimulationr

5、esultsconfirmthevalidityandpresentgooddynamicandstaticperformance．Keywords：windpowersystem；feed—forwardcontrol；anti—gridvoltagedisturbance；anti—loaddisturbance压运行能力对风力发电系统具有重要意义。1引言当电网电压跌落时，网侧变流器同时受到来随着风力发电机组装机容量在总发电量中的自网侧和负载侧两方面的扰动，直流侧输出电压比重不断增加，当电网电压跌落到一定值时，风力波动，传统的PID控制器很难有效抑制电压的波发电机组会自动脱网，这会造

6、成电网电压和频率动]，很容易发生直流母线电压不稳定的现象，会的崩溃，对用电用户造成损失。因此电力部门要进一步影响系统的稳定和恢复能力。维持整流器求发电机组具有一定的低电压运行能力。德国在电压跌落时直流母线电压的稳定性有着重要的E．oN公司要求电网电压跌落到15时持续300意义。文献[3]在传统的电压电流双闭环基础上ms，澳大利亚要求跌落到0时持续175ms，丹增加了负载电流前馈控制，很大程度上提高了整麦要求跌落到25时持续100msl1]。流器抗负载扰动的能力，但未对电网电压造成的网侧PWM变流器在双馈型和直驱型风力发扰动进行改进；文献[1]利用小信号模型的分析方电系统的拓扑结构中都是必

7、不可少的环节，是整法，根据变流器输入输出之间的功率平衡关系，提个系统的重要组成部分，研究提高变流器的低电出了一种改进的电压电流双前馈控制策略，但无作者简介：谭国俊(1962一)，男，博士生导师，Email：gjtan@cumt．edu．cn18谭国俊，等：提高风力发电网侧变流器低电压运行能力的研究电气传动2011年第41卷第1期法根据电网和负载的变化动态改变前馈增益，使和，主电路开关元器件为理想开关元件，可得变流其性能不佳；文献[4