不平衡电网电压下基于滑模变结构控制的双馈风电系统网-自动化学报.PDFVIP

20 15 年 5 月 电 工 技 术 学 报 Vol.30 No. 10 第 30 卷第 10 期 TRAN SACTION S OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY May 20 15 不平衡电网电压下基于滑模变结构控制的 双馈风电系统网侧变流器控制策略 张迪 魏艳君 马利轩 张金龙 丁浩 漆汉宏 （燕山大学电气工程学院 秦皇岛 066004） 摘要 在两相静止坐标系 （）下， 出了一种基于滑模变结构的双馈风电系统网侧变流 器控制策略，该控制策略采用双环结构，内环为功率环，采用基于滑模变结构的直接功率控制 方法，控制结构简单，动态性能良好 ；外环采用滑模变结构控制来稳定直流电压，动态响应快、 鲁棒性强 ；通过分析不平衡电网电压下网侧变流器的数学模型，证明了本控制策略无需改变系 统控制结构，仅需改变功率 定量即可实现网侧变换器不平衡电网电压下的各种控制目标。仿 真和实验均表明基于滑模变结构的双环控制策略可在电网电压不平衡条件下实现双馈风电系统 网侧变流器的有效控制，并可兼顾系统的稳态和动态性能指标。 关 词：双馈风力发电机 网侧变换器 滑模变结构控制 直接功率控制 不平衡电网电压 中图分类号：TM46 Sliding-Mode Control for Grid-Side Converters of DFIG-Based Wind- Power Generation System Under Unbalanced Grid Voltage Conditions Zhang D i Wei Yanj un M a L ix uan Zhang J inlong D ing Hao Qi Hanhong （Yanshan University Qinhuangdao 066004 China ） Abstract An improved control strategy of grid-side converter(GSC) is presented based on sliding-mode control in two phase static coordinate. The method uses double-loop structure, direct power control based on sliding-mode control(SMC-DPC) is used in the inner-loop , and in the outer- loop a sliding mode controller was designed to improve the DC-link voltage stability . Grid-side converter models were analyzed under unbalanced grid voltage conditions. It is proved that the control obj ectives can be realized without changing the existing control structure under unbalanced grid voltage conditions. The controller has advantages of simple structure, high control precision, rapid response speed and strong robustness. Simulation and experiment results confirm the reliability and validity of the control strategy under unbalanced grid vol