电网电压不对称跌落时DFIG的控制策略研究.pdf

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1、第44卷第8期电力系统保护与控制Vl01．44No．82016年4月16曰PowerSystemProtectionandContro1Apr．16，2016D0I：l0．7667／PSPCl51020电网电压不对称跌落时DFIG的控制策略研究朱晓荣，刘世鹏(新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)，河北保定071003)摘要：相比于对称故障，不对称故障时双馈风力发电机(DoublyFedInductionGenerators，DFIG)的电磁暂态过程更为复杂，对DFIG造成的危害也越大。从电网电压不对称跌落时DFIG的电磁暂态过程入手，分析了DFIG各电磁量产生二倍频波

2、动和过电流的直接原因。在此基础上，提出了一种电网电压不对称跌落时转子侧变换器(RotorSideConverteLRSC)的转子电压补偿控制策略，通过控制RSC交流侧的输出电压，对转子暂态电动势和负序电动势进行补偿。该控制策略可在电网轻度不对称故障时有效消除转子电流二倍频波动；在电网严重不对称故障时最大限度地减小转子电流冲击，增强DFIG的低电压穿越能力。此外，根据转子侧变换器的电压容量，对补偿控制策略的完全补偿范围进行了分析。仿真结果验证了所提出控制策略的有效性。关键词：双馈风电机组；电网电压不对称跌落；低电压穿越；转子电压补偿；滑模控制Acontrolstrategyof

3、DFIGunderunbalancedVOltagedipsZHUXiaorong，LIUShipeng(StateKeyLaboratoryofAlternateElectricalPowerSystemwithRenewableEnergySources(NorthChinaElectricPowerUniversity)，Baoding071003，China)Abstract：Comparedwithsymmetricalvoltagefault，theelectromagnetictransientprocessofthedoub~fedwindgenerator(

4、DFIG)underasymmetricalfaultismorecomplex，whichcausesmuchharmtotheDFIG．TheimmediatecauseoftheappearanceofpulsationsecondordercomponentintherotorcurrentandothervariablesoftheDFIGisanalyzedbyanabrzingtheelectromagnetictransientprocessinDFIGduringunbalancedgriddips．Accordingtothisanalysis．aroto

5、rvoltagecompensationcontrolstrategyisproposedtoeliminatetherotorcurrentpulsationunderslightvoltagedipandtoreducetheovebcurrentintherotorcircuitunderseriousvoltagedips．Undertheproposedcontrolstrategy,theACterminalvoltageoftherotorsideconverter(RSC)iscontrolledtocompensatetheDCandneg~iveseque

6、ncecomponentsoftheelectromotiveforce．ThecompletecompensationrangeisanalyzedaccordingtothelimitedACterminalvoltageoftheRSC．Simulationresultsvalidatetheproposedcontrolstrategy．Keywords：doublyfedinductiongenerators；unbalancedvoltagedips；lowvoltageridethrough；rotorvoltagecompensation；slidingmod

7、econtrol目前，不对称电网电压下DFIG的改进控制策0引言略已经成为当前研究的热点问题。电网电压轻度不电网电压不平衡时，双馈风力发电机(Doubly对称跌落下的主要控制目标是抑制DFIG各电磁量FedInductionGenerators，DFIG)会产生复杂的电磁的二倍频波动。文献[4]提出了一种正负序、双幽暂态过程【lqJ。这会对DFIG的稳定运行造成十分不轴电流控制方案，通过在正反转同步坐标系中分别利的影响，比如，转子电流和定子电流的不平衡发控制转子电流正负序分量，实现不同的不平衡控制热；输