一种离网型风力发电系统的不平衡控制策略.pdfVIP

学兔兔 仪 器 仪 表 学 报 第34卷 第8期 Vo1．34No．8 2013年 8月 ChineseJournalofScientificInstrument Aug．2013 一 种离网型风力发 电系统的不平衡控制策略 郭旭东，申群太，韩 华 (中南大学信息科学与工程学院 长沙 410083) 摘 要：研究一种不平衡负载下离网型双馈电机的定子端与转子端变换器协调控制策略。在系统数学模型的基础上，对转子 端变换器提出了一种直接电压控制方案，为了提高系统的动态响应和鲁棒性，设计了一种基于扩张状态观测器的转子电流控制 方案，即通过扩张状态观测器估计系统总扰动，并以前馈方式消除该扰动。针对负载不平衡问题，通过在定子端采用三相四脚 变换器对定子电流的零 、负序分量进行补偿 ，消除了不平衡负载对双馈感应电机的不利影响，改善了发电系统的电能质量。为 了减少控制器的计算负担，对定子端变换器交流侧的电流采用比例一谐振 (PR)控制，有效地避免了繁琐的正、负序分离计算，简 化了控制算法。仿真和实验结果验证了该方案的正确性及可行性。 关键词：双馈感应电机；比例-谐振控制器；不平衡 ；三相四脚变换器；离网型风力发电系统 中图分类号：TM71 文献标识码：A 国家标准学科分类代码：470．40 Controlschemeforstand-alonewindenergyconversion system underunbalancedcondition GuoXudong，ShenQuntai，HanHua (SchoolofInformationScienceandEngineering，CentralSouthUniversity，Changsha410083，China) Abstract：Thispaperstudiesacoordinatedcontrolschemeforthestator-sideandrotor—sideconvertersofthestand- alonedoublyfedinductiongenerator(DFIG)underunbalancedloadcondition．Accordingtothespace—vectormathe． maticalmodelofthestand—alonesystem，intherotor—sideconverter，adirectvohagecontrolmethod ispresentedto provideexcellentvoltageprofilefortheload．Then，toenhancethesystem dynamicresponseandrobustness，therotor currentcontrolmethodisdesignedbasedontheextendedstateobserver；andtheextendedstateobserverisusedto estimatethetotaldisturbanceofthesystem ，whichwillbeeliminatedinafeed-forwardway．Meanwhile，aimingatthe unbalancedloadproblem，inthestator—side，athree—phasefour—legconverterfunctioningasthes