一种基于电网对称故障下 DFIG的改进矢量控制策略.pdf

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1、2014年第3期工业仪表与自动化装置·7·一种基于电网对称故障下DFIG的改进矢量控制策略李娜，宋婀娜(黑龙江科技大学电气与控制工程学院，哈尔滨150022)摘要：提出了一种电网对称故障下DFIG的改进矢量控制策略。给出了同步速∞，旋转坐标系中DFIG风电机组的等效模型，据此设计出以d轴磁链定向的网侧、转子侧PWM变换器矢量控制方案，并对其进行改进，然后对改进后的策略进行仿真。仿真结果表明，改进后的控制策略，使系统具有更好的不间断运行能力。关键词：电网对称故障；DFIG；矢量控制中图分类号：TM315文献标志码：A文章编号：1000—068

2、2(2014)03—0007—04ImprovedvectorcontrolstrategiesofDFIGundersymmetricalgridfaultLINa．SONGE’nuo(CollegeofElectric＆ControlEngineering，HeilongfiangUniversityofScience＆Technology，Harbin150022，China)Abstract：AnimprovedvectorcontrolstrategiesofDFIGundersymmetricalgridfaultispropo

3、sedinthispaper．TheequivalentmodelofDFIGwindturbinesinsynchronousspeed∞1coordinatesystemisgiven，thusdesignthenetworkside，therotorsidePWMconverterofdirectedd—axisfluxwithvectorcontrolprogram，andtoimproveit，thensimulatetheimprovedstrategy．Anditssimulationresultsshowthattheimp

4、rovedcontrolschememakesthesystembetterabilitytorununinterrupted．Keywords：symmetricalgridfault；DFIG；vectorcontrol型如下：0引言磁链方程随着风力发电系统在电网中所占比重的增大，d=Lid+Lird当电网出现电压骤降、频率波动及相位偏移等故障％+Lmirq(1)时，要求风电机组有一定的适应能力，确保实现不问rd：Lid+L．，d断运行，继续向外部电网供电，以协助故障电网的恢巾Tq：Lmisq+Lrirq复。电网故障中，电网电压的对称骤

5、降是比较常见式中：，分别为定子、转子磁链的d、g的故障之一，研究在这种故障下变速恒频双馈异步轴分量；ii，分别为定子、转子电流的d、q轴风力发电机(DFIG)的行为特性，提高DFIG对这种故分量；为由坐标系中定子与转子同轴等效绕组障的适应能力，已成为目前国内外研究的热点。间的互感，=÷；为由坐标系中定子等效两厶1同步速旋转坐标系中DFIG风电机组相绕组的自感，L=L+L；L为dq坐标系下转子的等效电路等效两相绕组的自感，L=L十若设定子、转子三相绕组对称且不考虑零轴分电压方程量，则在两相任意速旋转坐标系中DFIG的数学模收稿日期：2013—

6、11—21作者简介：李娜(1980)，女，讲师，硕士，研究方向为电力电子与电力传动。·8·工业仪表与自动化装置2014年第3期式中：u，分别为定子、转子电压的d、g轴2基于电网电压定向的网侧PWM变换器分量。由式(1)和式(2)可得同步速旋转d、q坐标电压、电流双闭环控制系中矢量形式的DFIG电压方程和磁链方程分别为：在同步速旋转由坐标系中采用d轴电网电f+压定向后，即有=』l=Us，。=0，其中为相电压峰值，由图1b可得DFIG网侧变换器输向电网{【U．．(3)r：Rrlr+警+Jtoslip~_l，的有功、无功功率分别为：I巾s=LsI

7、s+Lmlr⋯：一R[÷]=一÷(6)【，=L+j，式中：、分别为定子、转子端部电压矢量，且有Q=一Im[÷]=寺(7)U=M+juU，=M+ju；Is，J，分别为定子、转子采用电网电压定向后，电流矢量的d、q轴分量绕组中的电流矢量，且有Is=id+jiIt=i+ji；i／'‘gq实际上分别代表了网侧变换器的有功、无功电，分别为定子、转子磁链矢量，且有=+流分量。=+；to=to1一∞，为滑差电角速度。由图1b、式(5)和式(6)可得，在理想电网电压根据式(3)和式(4)可得如图1a所示的矢量形(电网电压及频率恒定)条件下DFIG稳态运行时

8、，式的DFIG等效电路。变换器的直流侧与交流侧的功率平衡关系为：由任意速to旋转由坐标系中网侧PWM变换器的数学模型可得在同步速旋转由坐标系中一_Pr(8)DFIG网侧PWM变换