變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機結(jié)構(gòu)分散化并網(wǎng)控制

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1、Vol.41 No.4 Feb. 16, 2013 第41卷第4期 2013 年 2 月 16 H 電力糸矩保護鳥校制 Power System Protection and Control 變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機結(jié)構(gòu)分散化并網(wǎng)控制 劉新宇匕姚致清匕陳鐵軍I （1?鄭州大學(xué)屯氣工程學(xué)院，河南 鄭州450001; 2?華北水利水電學(xué)院，河南 鄭州450011; 3?華中科技大學(xué)，湖北 式漢430074; 4?許繼集團有限公司，河南 許昌461000 ） 摘要：針對雙饋式變速變槳風(fēng)力發(fā)電機并網(wǎng)系統(tǒng)，對其控制技術(shù)進行研究，提出了一種基于鏈系統(tǒng)理論的轉(zhuǎn)子電流控制方法， 建立起了變

2、速變槳發(fā)電機結(jié)構(gòu)分散化并網(wǎng)控制器摸型，它由2個單元模型.2條因果鏈和2支鏈間關(guān)聯(lián)的模型構(gòu)成.在此模型 的基礎(chǔ)上，根據(jù)鏈系統(tǒng)的衣估機制和控釧方案，給出了以發(fā)電機轉(zhuǎn)子的d軸電流.q軸電流為受控量的關(guān)聯(lián)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)分散 化控制算法.仿真結(jié)杲表明，該新型控制方法與傳統(tǒng)的PI控制方法相比，不僅不需要進行常規(guī)控制時繁瑣的PI參數(shù)整定，而 且可以使得發(fā)電機轉(zhuǎn)子的d軸電流、q軸電流在有限時間內(nèi)迅速到達參考值，實現(xiàn)快速收斂和校好的跟琮耕度? 關(guān)鍵詞：雙饋；并網(wǎng)；鏈系統(tǒng)；結(jié)構(gòu)分散化模型 Cutting-in control of the doubly-fed variable speed and pitch wi

3、nd-power generator based on structure decentralized control LIU Xin-yu1*2, YAO Zhi^ing3*4, CHEN Tie-jun1 (1. School of Electrical Engineering, Zhengzhou University, Zhengzhou 450001, China; 2. North China University of Water Resource and Electric Power, Zhengzhou 450011, China; 3. Huazhong Unive

4、rsity of Science and Technology, Wuhan 430074, China; 4. XJ Group Corporation, Xuchang 461000, China) Abstract: In view oF doubly?fed variable speed and pitch wind turbine grid-connected system, this paper deals with its control strategies in detail and proposes a rotor current control method base

5、d on the chain theory. A controller is built, which consists of two unit models, two causality chains and an association model between two chains? On the basis of this model, according to the prediction mechanism and the control scheme, the decentralized control algorithm is designed for the connect

6、ion system with the d-axis current and q-axis current as its controlled outputs? The simulation results show that this new control method not only avoids the cumbersome PI parameter tuning, but also can acquire the reference values of the generator d-axis current and the q-axis current in finite tim

7、e and obtain a faster convergence and better tracking precision compared with the conventional control methods. It has important practical significance and application value? This work is supported by National Natural Science Foundation of China (No. 41174127). Key words: doubly-fed; grid-connecte

8、d; chain system; structure decentralized model 中圖分類號：TM3I5 文獻標(biāo)識碼：A 文章編號：1674-3415(2013)04.0097-08 Vol.41 No.4 Feb. 16, 2013 Vol.41 No.4 Feb. 16, 2013 0引言 雙饋式變速變槳距風(fēng)力發(fā)電是近兒年來發(fā)展起 來的一種全新高效的發(fā)電方式，它的突出優(yōu)點在于 它能夠追蹤最佳風(fēng)能利用系數(shù)，最犬限度地捕獲風(fēng) 能，并且發(fā)電機和網(wǎng)側(cè)的連接是柔性連接，?町以根 據(jù)電網(wǎng)電壓、電流和發(fā)電機的轉(zhuǎn)速來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)了勵磁 電流，從而精確地調(diào)節(jié)發(fā)電機定子輸出電壓，實現(xiàn) 軟并網(wǎng)，避免了并網(wǎng)時發(fā)生的電流沖擊和過大的電 基金項目：國家自然科學(xué)基金項目（ 41174127 ）壓波動。正是由于上述的特點，變速恒頻雙饋風(fēng)力 發(fā)電機的并網(wǎng)控制技術(shù)已經(jīng)成為越來越多科研人員 研究的熱點。 冃前，變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機組的并網(wǎng)方式主要 有空載并網(wǎng).帶獨立負載并網(wǎng)和孤島并網(wǎng)三種并網(wǎng) 方式。苴中，空載并網(wǎng)時發(fā)電機不帶負載，也不參 與能量和轉(zhuǎn)速的控制.容易實現(xiàn)。根據(jù)雙饋式變速 變槳風(fēng)力機空載并網(wǎng)的特點，國內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)進行 了大量深入的研究，提出了多種控制算法，主耍有 PI （比例積分）控制、魯棒控制、變結(jié)構(gòu)控制.自 抗擾控制.預(yù)測控制.模糊控制等各種控制方法。