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《雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)低電壓穿越控制策略研究》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)兔兔www.xuetutu.com《自動(dòng)化與儀器儀表》2012年第1期(總第159期)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)低電壓穿越控制策略研究姜香菊,劉二林。(蘭州交通大學(xué)自動(dòng)化與電氣工程學(xué)院甘肅蘭州,730070)(z蘭州交通大學(xué)機(jī)電工程學(xué)院甘肅蘭州,730070)摘要:電網(wǎng)電壓跌落是電網(wǎng)常見的故障之一,其會(huì)為風(fēng)電機(jī)組的安全持續(xù)運(yùn)行和維持電網(wǎng)的穩(wěn)定埋下極大的安全隱患。為了解決此問題,論文簡述了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)變流器實(shí)現(xiàn)低電壓穿越的現(xiàn)實(shí)技術(shù)方案,分析了電嘲電壓跌落時(shí)直流母線電壓波動(dòng)機(jī)理,改進(jìn)了網(wǎng)側(cè)變流器實(shí)現(xiàn)低電壓穿越的技術(shù)方案一前饋控制策略。仿真表明,文中
2、設(shè)計(jì)的改進(jìn)方案相較傳統(tǒng)方案能減小了直流母線電壓的波動(dòng),能使系統(tǒng)迅速恢復(fù)穩(wěn)態(tài)。關(guān)鍵詞:風(fēng)力發(fā)電;網(wǎng)側(cè)變流器;低電壓穿越;控制策略Abstract:Thevoltagedipisakindofcommonfaultinpowergrid,whichisahugesecurityhiddenandthreatsthestablerunningofthewindpowersystemand皿idvoltagestability.Inordertosolvethisproblem,Inordertosolvethisproblem,thepaperint
3、roducesthepracticaltechnicalschemeoflow-voltageridethroughaboutthegrid-sideconverterofwindpowergenerator,andanalyzesthecauseofDCbusvoltagefluctuation.Thentheschemeoflow.voltageridethrough.thefeedforwardcontrolstrategy.a(chǎn)redesigned.Simulationresultsshowthattheimprovedschemedes
4、ignedcanreducetheDCbusvoltagefluctuation,andenablesthesystemtoquicklyrestorehomeostasis.Keywords:Windpower;Grid-sideconverter;LVRT:Controlstrategy中圖分類號(hào):TP393文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):1O01-9227(2012)01-0011-030引言母線電壓產(chǎn)生較大波動(dòng),增強(qiáng)了整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,使控通常情下,當(dāng)電嘲電壓發(fā)生跌落時(shí),會(huì)引起風(fēng)力發(fā)制系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)時(shí)對(duì)負(fù)載大范圍的擾動(dòng)和電網(wǎng)電壓波動(dòng)都具電機(jī)組定了端電
5、壓下降,同時(shí)定予過電流,因?yàn)槎ㄞD(zhuǎn)了問有較強(qiáng)的抗干擾能力。的強(qiáng)耦合關(guān)系,也會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)了側(cè)過電流、過電壓。若電壓跌落比較嚴(yán)重,還町能導(dǎo)致變流器電力電子器件的損壞。2電網(wǎng)電壓跌落時(shí)直流母線電壓波動(dòng)機(jī)理雙PWi變流器主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。1風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)低電壓穿越技術(shù)方案網(wǎng)側(cè)變流器完成LvRT的方案主要有¨:①在直流側(cè)下下。T太.7安裝蓄電池、飛輪等儲(chǔ)能裝置。當(dāng)電網(wǎng)電壓波動(dòng)或者負(fù)載“擾動(dòng)時(shí),系統(tǒng)通過儲(chǔ)能裝置對(duì)直流母線電壓進(jìn)行調(diào)節(jié),吸f’JjIIfIdgb1.I=(}廣———_-一:收或釋放一一定的功率,保持直流母線電壓的穩(wěn)定。這種裝l—l}__置的
6、缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、造價(jià)高。②直流側(cè)帶有卸載電阻,l‘木l/I}~I(xiàn)~、一這種卸絨電阻也可以使直流母線電壓保持穩(wěn)定。⑧增大直流側(cè)電容。為了抑制瞬態(tài)時(shí)直流母線電壓的波動(dòng),可以在直流側(cè)增加大容量的電容,該方法不僅可以減少直流母線圖1雙PWM變流器主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖電壓的波動(dòng),而且使整流橋和逆變橋的控制系統(tǒng)相互解耦,系統(tǒng)簡單容易控制。這種策略的缺點(diǎn)是由于受各種條圖1中L1、Uu是三相電網(wǎng)電壓通過變流器后的二件的限制,直流側(cè)電容不可能無限大,直流側(cè)增加大電次側(cè)相電壓,uUu分別是轉(zhuǎn)子三相繞組反電動(dòng)L、容,動(dòng)態(tài)響應(yīng)慢,系統(tǒng)體積大,壽命低。④優(yōu)化前饋控制R分別是
7、交流進(jìn)線電抗器電感和電5且.L、R分別是轉(zhuǎn)子單策略。當(dāng)電網(wǎng)電壓發(fā)生跌落時(shí),網(wǎng)側(cè)變流器同時(shí)受到負(fù)載相繞組漏感和電阻;C是直流側(cè)電容。兩個(gè)PWM變流器通過和電電壓兩方擾動(dòng)。根據(jù)輸入輸出之間功率平衡關(guān)直流鏈相連接,直流側(cè)母線電壓的穩(wěn)定靠濾波電容C來實(shí)系,設(shè)計(jì)新的前饋控制策略,使前饋信號(hào)包含有負(fù)載擾動(dòng)現(xiàn)。和電網(wǎng)電壓波動(dòng)信息。當(dāng)負(fù)載擾動(dòng)或者電網(wǎng)電壓波動(dòng)時(shí),在電網(wǎng)短路故障過程中準(zhǔn)確控制網(wǎng)側(cè)變流器與轉(zhuǎn)子都能快速給定相應(yīng)的電流環(huán)參考指令,通過快速調(diào)節(jié)交流側(cè)變流器是實(shí)現(xiàn)雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)不脫網(wǎng)運(yùn)行的關(guān)鍵所在,側(cè)進(jìn)線電流,使得系統(tǒng)功率半衡得以維持,從而避免直流當(dāng)電網(wǎng)發(fā)
8、生短路故障時(shí)轉(zhuǎn)子側(cè)變流器能夠輸出足夠的勵(lì)收稿日期:20i卜10—15磁電壓是有效實(shí)現(xiàn)雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)不脫網(wǎng)運(yùn)行的前作者簡介:姜香菊(1979一),女