基于滑模控制的双馈风电机组网侧变流器低电压穿越控制策略

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)



基于滑模控制的双馈风电机组网侧变流器低电压穿越控制策略

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)

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双馈感应发电机(doubly fed induction generators，DFIG)具有调速范围宽，所需励磁变频器容量小等优点，在风力发电系统中得到了广泛的应用。DFIG通过两个背靠背电压源型换流器实现交流励磁。转子侧变换器(rotor side converter,RSC)实现DFIG有功功率和无功功率的解耦控制。网侧变换器(grid side converter,GSC)实现直流电压的稳定和GSC的单位功率因数控制。

电网电压跌落时，DFIG会出现转子电流波动，造成直流电容两侧功率的不平衡，进而造成直流电压的波动。严重时甚至会引起直流侧过压，威胁变流器的安全运行。因此，必须采取必要的措施维持直流电压的稳定，保证DFIG的不脱网运行。

电网故障时，工程中常采用卸荷电路[1]或储能系统[2]实现直流侧电压的稳定。当检测到直流电压升高时，投入卸荷电路或储能系统，消耗或储存剩余能量，达到维持直流电压稳定的目的。这种方法成本过高。

目前，通过改进控制策略维持直流电压稳定的方法主要是基于功率平衡原理。文献[3]提出一种瞬时功率前馈控制方法，该控制策略在电流内环参考值中加入一个反映了转子侧瞬时功率变化的补偿项，减小了直流电压波动。文献[4]在电网故障时去掉电压外环，将转子侧瞬时电流直接作为电流内环的参考值，加快了控制器的响应速度，减小了直流电压的波动。……