双馈风力发电机并网控制研究

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1、第45卷第7期电力电子技术Vo1．45，No．72011年7月PowerElectronicsJuly201I双馈风力发电机并网控制研究刘毅’，谭国俊，刘敏，李渊(1．中国矿业大学，信电学院，江苏徐州221008；2．常州明达精工机械有限公司，江苏常州213031；3．江苏大学，电气信息工程学院，江苏镇江221003)摘要：根据双馈风力发电系统的运行特点，基于定子磁链定向的矢量控制技术，考虑转子电流动态调节，推导了双馈电机空载并网数学模型，设计了双馈风力发电机空载并网控制系统。基于Matlab／Simulink仿真平台．对双馈风力发电机空载并网控制模型进行仿真分析及实验验证

2、。仿真和实验结果验证了控制方法的正确性和有效性，利用所提出的并网控制策略，双馈风力发电机能够实现无冲击并网。关键词：风力发电机；空载；并网控制；定子磁链定向中图分类号：TM614文献标识码：A文章编号：1000—10ox(2011)07—0022—02StudyonGrid．connectionControlofDoubly．fedVndPowerGeneratorUUYi，rANGuo-jun，LIUMin，LIYuan，(1．ChinaUniversityofMiningandTechnology，Xuzhou221008，China)Abstract：Accordin

3、gtotheoperationperformanceofdoubly—fedwindpowergeneratorsystem，no-loadgrid—connectionmathematicalmodelofdoubly-fedinductiongenerator(DFIG)isdeduced，andno·loadgrid-connectioncontrolsystemofDFIGisdesignedbasedonthestatorfluxorientationvectorcontroltechniquewiththerotorcurrentdynamicregn—lati

4、onisconsidered．ThesimulationmodelsoftheDFIGwindsystemareestablishedbaseduponMatlab／Simulink，andtheexperimentsaretakenontheplatfonnofDFIGwindgenerationsystem．Thesimulationandexperimentalresultsverifythecorrectnessandefectivenessofthecontrolmethod．Withtheproposedcontrolstrategy，theDFIGcanrea

5、lizenosurged-connection．Keywords：wind-powergenerator；no—load；grid—connectioncontrol；statorfluxorientation1引言法实现较为复杂，对于现场实际运行效果难以预知。文献【5]分别对双馈风力发电机组负载并网控能源和环境问题是当今世界各国关注的焦点制进行分析研究，并网前电机带有独立负载，定子问题。在已知的绿色、高效新能源和可再生能源有电流，控制系统并网所需信息来源于电网和电机。中，风能作为永不枯竭的清洁能源，日益受到高度鉴于空载并网使用设备少，控制系统实现简重视。研究风力发电机组的

6、并网技术至关重要。便。这里对双馈风力发电机组空载并网控制进行变速恒频双馈风力发电作为一种有效利用风深入分析．研究了基于定子磁链定向矢量控制技能的技术受到广泛的关注【lJ。术，结合实际并网调节中转子电流的动态特性．设目前国内外学者研究较多的变速恒频双馈风计了发电机空载并网控制策略．通过Mafla~／力发电系统并网方式主要有空载并网、负载并网。Simulink仿真平台建立了双馈风力发电机组空载文献[2—3】分别论述了基于定子磁链定向电流开并网控制仿真模型，并进行了1．5MW双馈风力环的电压控制方法和基于电压定向的控制方法实发电机组的实际并网实验。现的风电机组空载并网方式，该方法

7、的实现较为简单。文献【4】提出采用传统的PI控制、模糊控制2空载并网原理以及积分型变结构控制分别与矢量控制相结合．在空载并网策略中，双馈风力发电机转子励对双馈风力发电机进行空载并网控制．其控制方磁变流器直接连接电网。定子经并网接触器和电网连接。基于三电平Back．to．Back变流器的空载定稿日期：2010—12—31并网系统框图如图1所示。作者简介：刘毅(1987一)，男，江苏徐州人，硕士研究生，双馈风力发电系统采用交流励磁，使双馈风研究方向为风力发电及大功率传动控制。电机组和电力系统之间构成柔性连接。并网前，双