风电并网用全功率变流器谐波电流抑制研究

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1、第32卷第16期中国电机工程学报Vol.32No.16Jun.5,20122012年6月5日ProceedingsoftheCSEE©2012Chin.Soc.forElec.Eng.17文章编号：0258-8013(2012)16-0017-09中图分类号：TM72文献标志码：A学科分类号：47040风电并网用全功率变流器谐波电流抑制研究姚骏，夏先锋，陈西寅，廖勇(输配电装备及系统安全与新技术国家重点实验室(重庆大学)，重庆市沙坪坝区400044)HarmonicCurrentsSuppressionforFullSizePowerG

2、rid-connectionConverterUsedforWindPowerGenerationYAOJun,XIAXianfeng,CHENXiyin,LIAOYong(StateKeyLaboratoryofPowerTransmissionEquipment&SystemSecurityandNewTechnology(ChongqingUniversity),ShapingbaDistrict,Chongqing400044,China)ABSTRACT:Theloworderharmonicingridvoltage电并网变流

3、器产生较重的并网谐波电流，为改善风电并网用combinedwiththenonlinearcharacteristicsofthepower全功率变流器系统的输出电能质量，在详细分析网侧变换器electronicsdeviceswillcausegreatamountofharmonic的谐波数学模型的基础上，提出一种抑制并网低次(5、7、currentsfromthegrid-connectionconverterusedforwind11、13次)谐波电流分量的交叉耦合控制策略。该控制策略powergenerationsystem,t

4、hiswilldegradetheoperational通过在多同步旋转坐标系下检测各次并网谐波电流的直流performanceofthegenerationsystem.Inordertoimprovethe分量，采用电流交叉耦合控制方式实现对各次谐波电流的准powerqualityofthefullsizepowerconverterforthewind确控制，详细分析并设计谐波电流交叉耦合控制器。所提控powergenerationsystem,amethodwasproposedtosuppress制方案考虑了各次谐波电流回路的交

5、叉耦合影响，可有效降theharmoniccurrentsofthegrid-sideconverter(GSC)inthis低各次谐波电流以及基波电流之间的相互影响作用，有利于paper.TheharmonicmathematicmodeloftheGSCwas提高系统工作的稳定性。仿真和实验结果验证了所提控制方investigatedindetail,andthecross-couplingcontrolstrategy案的正确性和可行性。wasproposedtosuppresstheloworder(5th,7th,11th,13

6、th)harmoniccurrentcomponents.Intheproposedcontrolscheme,关键词：风力发电；并网变流器；网侧变换器；谐波电流；theDCcomponentsofeachorderharmoniccurrentscouldbe交叉耦合detectedinthemultiplesynchronousrotatingreferenceframes,0引言andtheycouldbeaccuratelycontrolledtobezerowiththecross-couplingcurrentcontroll

7、erwhichwasanalyzedand近年来，风能作为一种绿色能源，在可再生能[1]designed.Takingintoaccountthecross-couplinginfluenceof源领域得到了迅猛发展。随着风电装机容量占整theeachorderharmoniccurrentcircuit,theproposedcontrol个电力系统的比重逐渐增大，风电电能质量对电网strategycaneffectivelyreducetheinteractiveeffectsamongthe的影响越来越受到关注[1-3]。目前，随着

8、新的电网运eachorderharmoniccurrentsandfundamentalcurrent,which[4-7]行导则对风电系统的低电压穿越运行能力提出improvingtheop