15MW變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁控制系統(tǒng)試驗(yàn)研究.

《15MW變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁控制系統(tǒng)試驗(yàn)研究.》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《15MW變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁控制系統(tǒng)試驗(yàn)研究.（16頁珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

1、2009年2月第24卷第2期 電工技術(shù)學(xué)報(bào) TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Vol.24 No. 2 Feb. 2009 1.5MW變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 勵(lì)磁控制系統(tǒng)試驗(yàn)研究 苑國鋒李永東柴建云 姜新建 (清華大學(xué)電力系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室 北京100084) 摘要設(shè)計(jì)了一套1.5MW變速恒頻雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁控制系統(tǒng)。在分析 了其控制策略的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)的并網(wǎng)性能、并網(wǎng)運(yùn)行后穩(wěn)態(tài)以及動(dòng)態(tài)特性等進(jìn) 行了試驗(yàn)研究，結(jié)果表明，該系統(tǒng)能夠在發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)的速度范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)軟并網(wǎng)， 輸出有功、無功功率可以獨(dú)立調(diào)節(jié)，適合于 1.5

2、MW變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 勵(lì)磁控制系統(tǒng)。 關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電 變速恒頻 雙饋發(fā)電機(jī) 交/直/交變流器 中圖分類號(hào)：TM614 Experime ntal Inv estigati on on Excitati on Con trol System of 1.5MW Variable Speed Con sta nt Freque ncy DFIG Wind Gen erator System Yua n Guofeng Li Yon gdo ng Chai Jia nyun Jia ng Xinjia n (The State Key Laboratory of Power Syst

3、em Tsin ghua Un iversity Beiji ng 100084 China) Abstract A 1.5 megawatts(MW) excitation control system of variable speed constant frequency(VSCF) doubly-fed induction generator(DFIG) for wind turbine was developed. Based on the an alysis of con trol strategy, the synchroni zati on, steady and dyn am

4、ic performa nee are studied experime ntally. Experime ntal results show that soft synchronizing can be impleme nted whe n the gen erator speed is with in the desig ned range and active/reactive power can be regulated in depe nden tly. The excitati on control system can be applied to 1.5 MW level wi

5、nd power gen eratio n system. Keywords: Wind generation, VSCF, DFIG, back-to-back converter 本文研制了一套適用于1.5MW變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁控制系統(tǒng)，并 在該系統(tǒng)上進(jìn)行了一系列的試驗(yàn)研究。該系統(tǒng)采用背靠背電壓型變流器結(jié)構(gòu)，其 網(wǎng)側(cè)整流器采用電壓定向的矢量控制策略，轉(zhuǎn)子側(cè)逆變器則采用定子磁鏈定向的 矢量控制策略。在該系統(tǒng)上的試驗(yàn)結(jié)果表明，該系統(tǒng)具有能量雙向流動(dòng)的能力， 其輸出功率因數(shù)可以調(diào)節(jié)，能滿足風(fēng)力發(fā)電的系統(tǒng)變速恒頻運(yùn)行需求，是一套適 合于1.5MW雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁控制系統(tǒng)。

6、1引言 最近二十年間，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展迅速［1］，兆瓦級(jí)變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在 風(fēng)力發(fā)電中得到了廣泛的應(yīng)用，目前已經(jīng)成為世界各國風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)的主流機(jī)型。 變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)按功能可以劃分為發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)、槳距控制系 統(tǒng)以及主控系統(tǒng)三部分，其中發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)是整個(gè)機(jī)組機(jī)電能量轉(zhuǎn)換的核 心，勵(lì)磁控制技術(shù)是其中的難點(diǎn)。為實(shí)現(xiàn)大功率風(fēng)電機(jī)組勵(lì)磁控制系統(tǒng)的國產(chǎn) 化，研究大功率變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組系統(tǒng)的勵(lì)磁控制技術(shù)，具有非常重要 的意義［2］。 國家科技支撐計(jì)劃資助項(xiàng)目(2006BAA01A19 )。收稿日期2007-08-20改稿日期 2008-03-18 2勵(lì)磁控制系統(tǒng)原理

7、 變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的勵(lì)磁控制是通過連接在雙饋發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)的變流 器來實(shí)現(xiàn)的，本文所研究的背靠背電壓型變流器典型結(jié)構(gòu)圖如圖 1 第24卷第2期 苑國鋒等1.5MW變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁控制系統(tǒng)試驗(yàn)研究 43 所示，其勵(lì)磁控制主要包括連接在雙饋發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)逆變器的控制、連接在電網(wǎng) 側(cè)的整流器控制以及系統(tǒng)并網(wǎng)控制三個(gè)部分。 電網(wǎng) a 二 1 J 1 陷* i 書 sd=Lsisd+Lmird=Lmims= 書 s (10) isq=-(Lm/Ls)irq (11) 書 rd=(L2m/Ls)ims+ c Lr

8、ird (12) 書 rq= c Lrirq (13) Te=-pn(L2m/Ls)imsirq (14) 式中ims ――定子廣義勵(lì)磁電流； 書s —子磁鏈的幅值； c ——t磁系數(shù)，c =1-L2m/LsLr。定子磁鏈的幅值和角度可以通過下面的方法 獲得 圖1雙饋發(fā)電機(jī)勵(lì)磁變頻器框圖 Fig.1 Excitati on con verter structure of DFIG system 書 s a =(us a -Rsis a )dt (15) 書 s B =(us B -Rsis B )dt (16) / 2.1雙饋電機(jī)數(shù)學(xué)模型 雙饋發(fā)電機(jī)是一個(gè)非線性、強(qiáng)耦合、多變

9、量的系統(tǒng)，其機(jī)電能量的轉(zhuǎn)換是通過基 波磁場(chǎng)來完成的，因此為了簡化數(shù)學(xué)模型，通常只考慮雙饋發(fā)電機(jī)氣隙基波磁場(chǎng) 的作用，并忽略鐵損和鐵磁的非線性、繞組的集膚效應(yīng)以及定轉(zhuǎn)子繞組電阻的溫 升，據(jù)此在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下，當(dāng)定子和轉(zhuǎn)子都取電動(dòng)機(jī)慣例時(shí)，雙饋發(fā)電機(jī)的 數(shù)學(xué)模型為 [3-4] / 書 s= (17) 0 s=tan-1(書 s B s a ) (18) 式中書s a ,書s B定子磁鏈a軸分量； us a ,us B—定子電壓 a軸分量；is a ,is B定子電流 a軸分量； usd=Rsisd+D 書 sd- w s 書 sq (1) usq=Rsisq+D 書 sq+ w s

10、 書 sd ⑵ urd=Rrird+D 書 rd- w sl 書 rq ⑶ urq=Rrirq+D 書 rq+ w sl 書 rd (4) 0 s——I子磁鏈和a軸的角度。 進(jìn)一步推導(dǎo)可得發(fā)電機(jī)定子輸出的有功功率和無功功率的表達(dá)式 Ps=-pn w sL2mLsimsirq (19) Qs=pn w sL2mLsims(ims-ird) (20) 書 sd=Lsisd+Lmird (5) 書 sq=Lsisq+Lmirq (6) 書 rd=Lmisd+Lrird (7) 書 rq=Lmisq+Lrirq (8) Te=p nLm(isqird-isdirq) (9) 式中Rs,R

11、r,Ls,Lr ――定、轉(zhuǎn)子的電阻和自感； Lm ――定、轉(zhuǎn)子間的互感； usd,usq,urd,urq 定、轉(zhuǎn)子 dq 軸電壓；isd,isq,ird,irq 定、轉(zhuǎn)子 dq 軸電流； () 式中Ps,Qs——發(fā)電機(jī)定子的有功和無功功率。 當(dāng)定子廣義勵(lì)磁電流保持恒定時(shí)，發(fā)電機(jī)的有功功率正比于 irq，無功功率由ird 決定，分別控制轉(zhuǎn)子dq軸電流就可實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)的有功功率和無功功率的解耦。 在經(jīng)過前饋補(bǔ)償去除由反電動(dòng)勢(shì)引起的交叉耦合項(xiàng)后，可以通過調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子電壓的 dq軸分量分別控制發(fā)電機(jī)的有功功率和無功功率。將式（12）、式（13）分別代 入式（3）、式（4），則有 urd=Rri

12、rd+ c Lrdird/dt- 3 si c Lrirq （21） urq=Rrirq+ c Lrdirqdt+ ? L2SJi+ c Lrird? ? msmS? 書sd,書sq,書rd, ^定q——子 dq軸磁鏈； Te——發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩； 3 s 步角速度； 3 si — 差角速度；pn 極對(duì)數(shù)；D 微分算子。 2.2轉(zhuǎn)子側(cè)逆變器控制策略 當(dāng)把同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的d軸定向在定子磁鏈上時(shí)，定子磁鏈的 q軸分量書sq為 0。式（5）?式（9）可簡化為 （） （22） 據(jù)此，可以確定轉(zhuǎn)子側(cè)逆變器的矢量控制框圖，如圖 2所示。 44 電工技術(shù)學(xué)報(bào)2009年2月

13、 HH M JU ￡ R Hfr 圖2轉(zhuǎn)子側(cè)逆變器矢量控制框圖 Fig.2 Vector con trol scheme for rotor side inv erter 2.3電網(wǎng)側(cè)整流器矢量控制 變速恒頻風(fēng)力發(fā)電勵(lì)磁控制系統(tǒng)中網(wǎng)側(cè)整流器的主要作用是在能量流動(dòng)過程中保 持直流母線電壓恒定以及減少變頻器輸入側(cè)的諧波。 在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下建立網(wǎng)側(cè)電壓型 PWM整流器的數(shù)學(xué)模型[5-6] id 譏 ％ -九/“ 蘆如％ + 心

14、 SJG 0 , iq udc -? u=-(Rid+Ldiddt)+ 3 eLiq+ud ?dl (25) ? u=-(Riq+Ldiqt)- 3 ePid ql 式中，udl, uql為整流器前端電壓dq軸分量。由此，電網(wǎng)側(cè)整流器的控制框圖如 圖3所示。2.4系統(tǒng)并網(wǎng)控制 變速恒頻系統(tǒng)的并網(wǎng)控制需要經(jīng)過起動(dòng)和并網(wǎng)運(yùn)行兩個(gè)階段。在起動(dòng)階段，當(dāng)風(fēng) 速達(dá)到切入風(fēng)速且風(fēng)輪機(jī)帶動(dòng)發(fā)電機(jī)升速達(dá)到發(fā)電機(jī)的最小運(yùn)行速度時(shí)，勵(lì)磁變 頻器投入工作，控制定子繞組的空載端電壓跟隨電網(wǎng)電壓，并迅速達(dá)到同步，此 過程中發(fā)電機(jī)采用電壓控制，即發(fā)電機(jī)處于空載狀態(tài)，通過控制轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流的

15、幅值、相位和頻率使并網(wǎng)條件自動(dòng)得到滿足。進(jìn)入并網(wǎng)運(yùn)行階段后，控制器根據(jù) 實(shí)際的風(fēng)速和電網(wǎng)的要求動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)輸出的有功功率和無功功率。 d S(23) 式中R,L ――變頻器網(wǎng)側(cè)的輸入電阻和輸入電感； Cd――直流母線電容； Sd, Sq 兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下等效開關(guān)函數(shù)； ud，uq 電網(wǎng)電壓dq軸分 量；id，iq 整流器電流dq軸分量； 3 e 源電壓的角頻率；Ido 負(fù)載電流。 當(dāng)把同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的d軸取為與A相電壓相量重合時(shí)，網(wǎng)側(cè)整流器輸入有功功 率和無功功率分別為 ?? P=udid+uqiq=udid (24) ? =-=Quiuiuidqqddq ??

16、3試驗(yàn)系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 本文研制的1.5MW變速恒頻雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制試驗(yàn)系統(tǒng)框圖如圖 4 所示。該勵(lì)磁控制系統(tǒng)由1.5MW雙饋發(fā)電機(jī)、交直交雙向變流器、濾波器、雙 數(shù)字信號(hào)處理器(Digital Signal Processor，DSP)控制器、并網(wǎng)裝置以及保護(hù)裝 置構(gòu)成。試驗(yàn)系統(tǒng)中的拖動(dòng)變頻器采用西門子 6SC2323-0DE電流源變頻器，拖 動(dòng)電動(dòng)機(jī)型號(hào)為1LA1567 — 4QK402，額定功率2MW。 試驗(yàn)系統(tǒng)的發(fā)電機(jī)采用蘭州電機(jī)責(zé)任有限公司制造的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其額定功 率為1.5MW，定子側(cè)額定電壓為690V，定子額定電流1089A，轉(zhuǎn)子 從式(24)可知，當(dāng)電網(wǎng)電壓恒定

17、時(shí)，分別控制 dq軸電流就可以控制整流器輸 入的有功功率和無功功率。重寫式(23)前兩式整理可得變頻器網(wǎng)側(cè)整流器前端 電壓方程式為 第24卷第2期 苑國鋒等1.5MW變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁控制系統(tǒng)試驗(yàn)研究 45 1 ■ 1 j n 1 S , xabc ■* 圖3電網(wǎng)側(cè)整流器矢量控制框圖 Fig.3 Vector con trol scheme for grid side rectifier 網(wǎng)或者解列信號(hào)正常并網(wǎng)解列，如果雙饋發(fā)電機(jī)組的線路或機(jī)端發(fā)生線間或?qū)Φ?短路以及因轉(zhuǎn)速過高或過低

18、造成發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子過壓等故障時(shí)，位于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)的 保護(hù)裝置投入并封鎖變流器，同時(shí)控制器發(fā)出解列信號(hào)斷開定子側(cè)的并網(wǎng)接觸 器，使發(fā)電機(jī)脫離電網(wǎng)。 4試驗(yàn)結(jié)果 圖4雙饋異步風(fēng)力發(fā)電勵(lì)磁控制試驗(yàn)系統(tǒng)框圖 Fig.4 Scheme of DFIG excitation con trol system 本節(jié)將給出所研制的1.5MW變速恒頻雙饋勵(lì)磁控制系統(tǒng)并網(wǎng)性能、動(dòng)靜態(tài)性能 等方面地面模擬試驗(yàn)的結(jié)果。除了特殊說明以外，本試驗(yàn)中的試驗(yàn)結(jié)果采用 YOKOGAWA公司示波錄波儀DL750進(jìn)行記錄。 4.1并網(wǎng)性能試驗(yàn) 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)特性是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的一個(gè)重要性能指標(biāo)，為此本文進(jìn)行了發(fā) 電機(jī)系統(tǒng)的并

19、網(wǎng)試驗(yàn)，通過檢測(cè)并網(wǎng)時(shí)的定轉(zhuǎn)子沖擊電流測(cè)試并網(wǎng)性能。圖 屋/￥益二二車>-三二車>三I 時(shí)間(40ms/格〉 給出了發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)在1800r/mi n 堵轉(zhuǎn)開路電壓2003V,轉(zhuǎn)子額定電流380A，發(fā)電機(jī)額定功率轉(zhuǎn)速點(diǎn)為 1800r/mi n。 連接于雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和電網(wǎng)之間的雙向變流器由兩個(gè)結(jié)構(gòu)完全相同的三相 全控橋通過直流母線以背靠背形式組成，分別置于電網(wǎng)側(cè)和發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)；變 流器開關(guān)器件選用1700V等級(jí)的絕緣柵雙極晶體管(In sulated Gate Bipolar Transistor，IGBT)，轉(zhuǎn)子側(cè)最大輸出電流為580A。變流器的控制

20、器采用TI公司 TMS320LF2407A定點(diǎn)DSP和TMS320VC33浮點(diǎn)DSP構(gòu)成控制核心，其中 LF2407A主要負(fù)責(zé)與外設(shè)之間的數(shù)據(jù)交換、脈寬調(diào)制( Pulse Width Modulation， PWM)信號(hào)以及并網(wǎng)解列信號(hào)的生成，VC33主要用于核心算法的實(shí)現(xiàn)。為了保 證變流器具有較強(qiáng)的抗電磁干擾能力和故障保護(hù)能力，主控制器與變流器主回路 開關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)電路之間全部采用光纖通信，變流器主回路的傳感器信號(hào)與主控 制板之間也采用光電隔離。 并網(wǎng)裝置正常運(yùn)行時(shí)接受來自控制器發(fā)出的并 圖 5 發(fā)電機(jī)并網(wǎng)試驗(yàn) Fig.5 Synchronization experiment 46

21、 電工技術(shù)學(xué)報(bào)2009年2月 時(shí)并網(wǎng)試驗(yàn)的試驗(yàn)結(jié)果。從圖中可以看出，并網(wǎng)瞬間定子沖擊電流約為 300A (峰值)，小于定子額定電流，而轉(zhuǎn)子電流在并網(wǎng)時(shí)輕微振蕩后迅速恢復(fù)正常， 該試驗(yàn)表明所研制的勵(lì)磁控制系統(tǒng)可以控制發(fā)電機(jī)定子端電壓和電網(wǎng)電壓在幅值 和頻率方面具有很好的一致性，嚴(yán)格滿足并網(wǎng)條件，在系統(tǒng)設(shè)計(jì)的轉(zhuǎn)速變化范圍 內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)軟并網(wǎng)。4.2穩(wěn)態(tài)性能試驗(yàn) 圖6給出了勵(lì)磁控制系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行的試驗(yàn)結(jié)果。圖 6a是亞同步速1200r/min時(shí)的 試驗(yàn)波形，此時(shí)發(fā)電機(jī)的定子輸出有功功率和勵(lì)磁系統(tǒng)向電網(wǎng)輸送的有功功率分 別為570kW和457kW，該轉(zhuǎn)速點(diǎn)設(shè)計(jì)的定子輸出功率系統(tǒng)輸出功率分別為

22、564kW和447kW;圖6b是同步速1500r/min運(yùn)行時(shí)的試驗(yàn) I * -500 /wx/vwwx/N —1500 -150(1 WWWWW 時(shí)間（20ms/格） 波形，此時(shí)發(fā)電機(jī)定子輸出有功功率 870kW，系統(tǒng)輸出有功功率866kW，該工 況下發(fā)電機(jī)定子設(shè)計(jì)有功功率為 875kW，系統(tǒng)設(shè)計(jì)有功功率871kW;圖6c是超 同步速1800r/min運(yùn)行時(shí)系統(tǒng)滿功率發(fā)電的試驗(yàn)波形，此時(shí)發(fā)電機(jī)定子輸出有功 功率為1290kW，系統(tǒng)向電網(wǎng)輸送的有功功率為1526kW，該轉(zhuǎn)速點(diǎn)設(shè)計(jì)定子輸 出功率和系統(tǒng)輸出有功功率分別為 1269kW和1520kW。從圖中可以看出，在

23、整 個(gè)速度范圍內(nèi)，勵(lì)磁控制系統(tǒng)都達(dá)到預(yù)先設(shè)計(jì)的發(fā)電容量，能滿足變速恒頻風(fēng)力 發(fā)電的運(yùn)行要求。 在完成了勵(lì)磁控制系統(tǒng)滿負(fù)載發(fā)電運(yùn)行試驗(yàn)的基礎(chǔ)上，本文對(duì)系統(tǒng)的功率因數(shù)調(diào) 節(jié)進(jìn)行了試驗(yàn)研究。圖7是在同步轉(zhuǎn)速1500r/min維持有功功率給定不變而改變 無功功率給定時(shí)定子輸出功率因數(shù)調(diào)節(jié)試驗(yàn)結(jié)果。圖 7a中定子功率因數(shù)滯后 0.9，發(fā)電機(jī)定子輸出有功功率885kW，系統(tǒng)輸出有功功率877kW;圖7b中定子 功率因數(shù)領(lǐng)先0.9,發(fā)電機(jī)定子輸出功率882kW，系統(tǒng)輸出功率877kW;從試驗(yàn) * 'I 時(shí)間（5ms/格） （a） 1200r/min亞同步速運(yùn)行 2SX) 10()0

24、數(shù)據(jù)中可以看出，當(dāng)輸出功率因數(shù)改變時(shí)，發(fā)電機(jī)輸出有功功率基本維持恒定, 說明了系統(tǒng)可以通過有功和無功的解耦控制有效地調(diào)節(jié)定子輸出端的功率因數(shù)。 Jx轉(zhuǎn)速（500nm【「/格） 定子電流 （625 A/格） 呼定子相電壓- I （250V/格）| 瀉/YDO二 愛育- 時(shí)間（20ms/格） （a）功率因數(shù)滯后 /轉(zhuǎn)速（500「min卩格） "I： 3 : S : 0.9 (b) 1500r/min同步速運(yùn)行 至>一3二注>二衛(wèi)一

25、疋 ^wvvvvwvm : 1 1 1 1 —I 1 1 1 1 1 5(計(jì) is(n IM 時(shí)間(20ms/格) | (b) 功率因數(shù)超前0.9 (c) 1800r/min超同步速運(yùn)行 圖 7 發(fā)電機(jī)功率因數(shù)調(diào)整試驗(yàn) Fig.7 Power factor regulation experiment 圖6并網(wǎng)運(yùn)行試驗(yàn) Fig.6 Running experime nt 第24卷第2期 苑國鋒等1.5MW變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁控制系統(tǒng)試驗(yàn)研究 47 26-33. [2] 郭金東，趙棟利，林資旭，等.兆瓦級(jí)變速恒

26、頻風(fēng) 力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2007, 27(6): 1-6. Guo Jindong, Zhao Dongli, Lin Zixu,et al. Research of the megawatt level variable speed con sta nt freque ncy wind power unit con trol system[J]. Proceed ings of the CSEE, 2007, 27(6):1-6. [3] Datta R, Rangan athan V T. Decoupled control of active and r

27、eactive power for a grid conn ected doubly fed wound rotor in ducti on mach ine without position sen sor[C]. IEEE-IAS Annual Meet ing, Oct. 1999. [4] Pe na R, Clare J C, Asher G M. Doubly fed in duction gen erator using back to back PWM conv erter and its applicati on to variable speed wind en ergy

28、 gener- ati on[ J]. IEE Proceed ing on Electric Power Application s, 1996, 143(3): 231-241. ⑸ 苑國鋒，柴建云，李永東.變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組 勵(lì)磁變頻器的研究[J].中國電機(jī)工程學(xué)報(bào)，2005, 25(8): 90-94. Yuan Guofeng, Chai Jia nyun 丄i Yon gdo ng.Study of three-phase PWM rectifier for AC- excitatio n[J]. Proceed ings of the CSEE, 2005, 25(8)

29、: 90-94. [6]黃 科元，賀益康，胡 奇峰.交流勵(lì)磁用三相PWM 整流器的研究[J].浙江大學(xué)學(xué)報(bào)，2004, 38(1): 48-51. Huang Keyuan, He Yikang, Hu Qifeng. Study on excitation converter of variable speed con sta nt freque ncy wi nd gen erati on system[J].Jour nal of Zhejia ng Uni versity, 2004, 38(1): 48-51. 作者簡介 苑國鋒男，1979年生，博士，主要研究方向?yàn)樽兯俸泐l風(fēng)

30、力發(fā)電系統(tǒng)控制技 術(shù)。 李永東男，1962年生，博士，教授，博士生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)殡姎庾詣?dòng)化 和電機(jī)控制。 4.3動(dòng)態(tài)性能試驗(yàn) 圖8顯示了發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速從超同步速到亞同步速變化時(shí)系統(tǒng)試驗(yàn)波形。從圖中可以 看出，隨著轉(zhuǎn)速的下降，減少發(fā)電機(jī)的有功功率給定，發(fā)電機(jī)的定子輸出有功功 率減小，整流側(cè)的有功功率先減小然后增大，能量流向發(fā)生了變化，發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn) 子電流的頻率相應(yīng)改變以保證定子側(cè)的變速恒頻輸出，整個(gè)系統(tǒng)具有較好的動(dòng)態(tài) 性能。 迄/v呂一二迄二00匕 時(shí)間（200ms/格） 圖8發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速從超同步速下降到亞同步速的 試驗(yàn)波形 Fig.8 Rotati on speed vary

31、 ing from super-s ynchroni zati on to sub-s ynchroni zati on experime nt 5結(jié)論 為實(shí)現(xiàn)大功率風(fēng)電機(jī)組勵(lì)磁控制系統(tǒng)的國產(chǎn)化，本文研制了一套適用于 1.5MW 變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的勵(lì)磁控制系統(tǒng)。對(duì)其控制策略進(jìn)行了研究，并在此 基礎(chǔ)上進(jìn)行了系統(tǒng)的并網(wǎng)、負(fù)載運(yùn)行、變速運(yùn)行以及功率因數(shù)調(diào)節(jié)試驗(yàn)。試驗(yàn)結(jié) 果表明，該系統(tǒng)具有功率雙向流動(dòng)的能力，其輸出功率因數(shù)可以調(diào)節(jié)，系統(tǒng)輸入 輸出諧波含量低，能滿足風(fēng)力發(fā)電的變速恒頻的要求，適合大容量變速恒頻雙饋 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁系統(tǒng)的配套。 參考文獻(xiàn) [1] Muller S, Deicke M, De Do ncker Rik W. Doubly fed in duct ion gen erator systems for wi nd turb in es[J]. IEEE In dustry Applicati ons Magaz ine, 2002, 8(3):