不平衡电网电压下双馈风力发电机的运行控制研究
随着风力发电产业的不断发展，风电场数量以及风电场容量快速增加，风力发电在电力系统中所占的比重逐年增长，对电网的影响也日趋显著。在电网电压不平衡的条件下，为防止风力发电机组的脱网对电网造成严重的冲击，要求风力发电机组具备在电网电压不平衡下的不脱网运行能力。
本文针对传统矢量控制策略以及传统基于双dq、PI电流控制器的不平衡控制策略存在的问题，从基础理论和仿真分析两方面入手，对双馈风力发电系统不平衡控制策略进行了研究。
首先，建立了电网电压正常条件下的双馈风力发电机的数学模型，设计了基于传统矢量控制的转子侧控制策略和网侧控制策略。在电网电压不平衡条件下，对该控制策略进行了仿真，仿真结果表明定子有功功率、无功功率和电磁转矩均存在较大的二倍频振荡。
其次，建立了电网电压不平衡条件下双馈风力发电机的数学模型，以消除定子发出有功功率、无功功率和电磁转矩振荡为控制目标，并将快速正负序分解法应用到基于双dq、PI电流控制器不平衡控制策略中，提出了基于快速正负序分解法的不平衡控制策略。与已有的控制策略相比，这种不平衡控制策略不仪可以较好的抑制定子有功功率、无功功率和电磁转矩振荡，而且其正负序分解环节具有较快的分解速度，从而提高了双馈风力发电机在电网电压出现不平衡故障的情况下不脱网的能力。
最后，利用Matlab软件进行了仿真，仿真结果验证了该控制策略的有效性。
风力发电机;电网电压不平衡;正负序分解法;运行控制;数学模型
兰州理工大学
硕士
电力系统及其自动化
王惠中
2013
中文
TM315
55
2013-10-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）