【摘 要】
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随着风力发电的迅速发展,风力发电系统在电网中所占的比例越来越高,风力发电系统的低电压穿越控制技术也成为风力发电技术研究的热点。本文主要针对电流源型永磁同步风力发电
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随着风力发电的迅速发展,风力发电系统在电网中所占的比例越来越高,风力发电系统的低电压穿越控制技术也成为风力发电技术研究的热点。本文主要针对电流源型永磁同步风力发电系统(Current Source Converter based Permanent Magnet Synchronous Generator-Wind Generation System,CSC-PMSG-WGS)低电压穿越控制问题展开研究,主要研究内容和成果具体如下:1.针对CSC-PMSG-WGS的低电压穿越问题,本文在对电网电压跌落发生后的功率波动机理进行理论分析的基础上,提出了在αβ坐标系下的基于PR控制器的CSC-PMSG-WGS网侧变换器不平衡控制策略,并且与dq坐标系下的基于PIR控制器的不平衡控制策略进行了仿真对比分析。2.为了提高系统的动态性能以及鲁棒性,本文提出了一种基于无源性理论的新型LVRT控制策略。其中,机侧变换器采用基于无源性理论的直接功率控制策略,实现两侧功率协调;网侧变换器采用基于无源性理论的双电流环不平衡控制策略,抑制负序分量产生的二倍频波动。3.将端口受控哈密顿系统中的互联和阻尼分配无源控制引入到机侧和网侧控制策略中,并且分析和推导了机侧和网侧变换器的无源控制器设计。4.在MATLAB/Simulink环境中搭建了CSC-PMSG-WGS仿真模型,对本文所提出的基于无源性理论的新型低电压穿越控制策略进行仿真,仿真结果表明本文提出控制策略能够明显的提高系统响应速度,抑制电网电压跌落产生的功率波动。另外,在硬件实验平台上对基于PIR的电流源型永磁风力发电系统LVRT控制策略进行了验证,实验结果表明采用基于PIR控制器的LVRT控制策略可以在电网正常和故障情况下可以实现抑制直流电流和功率波动,实现了预定控制目标。
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