不同控制策略对双馈风机暂态特性影响仿真研究

王燕萍，郑　涛，王增平

(新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)，北京　102206)



不同控制策略对双馈风机暂态特性影响仿真研究

王燕萍，郑涛，王增平

(新能源电力系统国家重点实验室(华北电力大学)，北京102206)

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基于双馈感应发电机(DFIG)的双馈风力发电机采用两个背靠背、通过直流环节连接的两电平电压型PWM变换器进行交流励磁，实现能量的双向流动[1]。这个双PWM变换器通过采用不同的控制策略，各自实现自己的控制目标[2-3]。其中网侧变换器主要实现保持直流母线电压稳定，保证输入电流正弦和控制输入功率因数；机侧变换器主要是在变速恒频的前提下实现最大风能追踪，和通过独立控制电机转速，实现有功功率和无功功率解耦，从而灵活地调节无功。

由于双馈风机特殊的结构，其故障暂态特性相比于传统同步机更为复杂，对含有高渗透率分布式双馈风电机组的电网保护提出了挑战[4]。目前，针对不同程度的故障，双馈风机采用的低电压穿越策略不同：当故障导致机端电压轻微跌落时，风机主要靠本身的控制策略实现并网运行；当故障导致机端电压严重跌落时，一般采用在转子回路里串接撬棒电路将转子侧短接，同时闭锁转子侧变频器以实现双馈风机的低电压穿越运行[5]。

但无论是网侧变频器还是机侧变频器可以采用的控制策略均有很多种，当它们分别采用不同的控制策略时，故障期间呈现的暂态特性将会不同，对电网保护产生的影响也会存在差异。……