无刷双馈异步电机潮流建模和收敛性研究.pdf

无刷双馈异步电机潮流建模和收敛性研究.pdf

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1、第42卷第5期电力系统保护与控制VO1.42NO.52014年3月1日PowerSystemProtectionandControlMar.1.2O14无刷双馈异步电机潮流建模和收敛性研究李生虎,华玉婷,朱婷涵(合肥工业大学电气与自动化工程学院,安徽合肥230009)摘要:针对并网无刷双馈异步电机(BDFM)风电机组潮流计算问题,发现在最大功率点跟踪(MPPT)方式下,BDFM有功出力与电网运行条件有关;提出BDFM与电网联立求解潮流模型。对于受功率调度的BDFM,发现有功参考值在低风速下可能得不到满足,将导致潮流发散;提出两阶段潮流模型:首

2、先判断功率调度是否有效,然后选择BDFM潮流约束和求解方法。为改善潮流收敛性,提出基于转差率或支路功率的BDFM初值算法。给出IEEERTS系统中BDFM参数计算结果,以验证所提BDFM潮流算法的可行性和正确性。关键词:无刷双馈异步电机;潮流建模;最大功率点跟踪;有功调度;收敛性;改进平电压启动Powerflowmodelingandconvergenceanalysistobrushlessdoubly-fedinductionmachinesLISheng—hu,HUAYu—ring,ZHUTing—han(SchoolofElectri

3、calEngineeringandAutomation,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,China)Abstract:Tothepowerflowmodelingofthebrushlessdoubly—fedinductiongenerators(BDFMs),itisfoundthattheiractiveoutputunderthemaximumpowerpointtracking(MPPT)modeisrelatedtothepowersystemoperationcondition,t

4、hussimultaneoussolutiontopowerflowconstraintsoftheBDFMsandthepowersystemisnewlyproposed.FortheBDFMsunderpowerdispatch,itisfoundthatthereferencepowermaynotbesmisfiedbylowwindspeed,yieldingdivergenceofpowerflowsolution.Atwo—stagepowerflowmodelisnewlyproposed.Effectivenessofpo

5、werdispatchobjectisjudgedtochoosethepowerconstraintsandsolutionprocedurefortheBDFMs.Toimprovepowerflowconvergence,theinitialsettingtotheBDFMssetbytherotorslipsorbranchpowersisnewlyproposed.ThenumericalresultsonIEEERTStestsystemareprovided,whichvalidatethefeasibilityandaccur

6、acyoftheproposedmodels.ThisworkissupposedbyNmionalNaturalScienceFoundationofChina(No.51277049).Keywords:brushlessdoubly—fedinductionmachine;powerflowmodeling;maximumpowerpointtracking;activepowerdispatch;convergence;modifiedflatvoltagestart中图分类号:TM614;TM734文献标识码:A文章编号:1674.

7、3415(2014)05.0090.08因而比普通双馈异步电机(DFIG)可靠性更高。0引言BDFM的运行,可采用直接转矩控制【9],或者无刷双馈异步电机(BDFM)可用于变速驱基于定子/转子磁链定向的矢量控制[10-11]。对应背靠动f1-2]或风力发电【3】。风力机捕捉风能经传动系统背变流器,可建立双坐标系,也可将其归算为单坐送至BDFM转子,转化为电能注入电网。BDFM可标系,即功率绕组的同步坐标系[12-13]。基于单坐标视为两个同轴相连的异步电机I5。。J。变流器VSCg维系dq表达形式,可以得到各绕组在xy坐标系下的持直流电容电压

8、、发出无功。变流器VSCc用于调稳态电压、电流和功率关系。例如,若电网接口电节控制绕组CWl7J,使得BDFM转速、功率因数压和VSCc交流侧电压已知,由等效电路[

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