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188宝金博页面版: 基于定子磁链定向的双馈风力发电系统仿真分析

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内容提示: 电器与能效管理技术(2016No. 23) ·仿真技术与应用·陆 畅 (1980—),男,高级工程师,主要从事电力系统自动化研究工作。周志锋(1963—),男,高级工程师,主要从事电力系统自动化研究。智勇军(1962—),男,高级工程师,主要从事电力系统自动化研究。基于定子磁链定向的双馈风力发电系统仿真分析陆 畅, 周志锋, 智勇军(国网河南省 电力公司平顶山供电公司,河南 平顶山 467001)摘 要:针对并网型风力发电系统仿真分析的工程需求,建立了 DFIG 网侧 PWM变流器数学模型,推导了静止坐标系下的网侧变流器微分方程,设计了基于 d 轴电网电压定向的网侧变流器控制算法,实现电流跟踪控制和...

文档格式:PDF | 页数:9 | 浏览次数:53 | 上传日期:2017-02-24 20:47:59 | 文档星级:
电器与能效管理技术(2016No. 23) ·仿真技术与应用·陆 畅 (1980—),男,高级工程师,主要从事电力系统自动化研究工作。周志锋(1963—),男,高级工程师,主要从事电力系统自动化研究。智勇军(1962—),男,高级工程师,主要从事电力系统自动化研究。基于定子磁链定向的双馈风力发电系统仿真分析陆 畅, 周志锋, 智勇军(国网河南省 电力公司平顶山供电公司,河南 平顶山 467001)摘 要:针对并网型风力发电系统仿真分析的工程需求,建立了 DFIG 网侧 PWM变流器数学模型,推导了静止坐标系下的网侧变流器微分方程,设计了基于 d 轴电网电压定向的网侧变流器控制算法,实现电流跟踪控制和逆变器直流母线电压控制。建立了转子侧变流器数学模型,推导了转子电流与定子磁链之间的数学关系式,设计了定子磁链定向的 DFIG 转子电流控制算法,实现了有功功率和无功功率的解耦控制。在PLECS 软件平台下搭建了 2 MW 双馈异步发电机的仿真模型,验证了数学模型和控制策略的正确性。关键词:双馈风力发电;定子磁链定向;电网电压定向;PLECS中图分类号:TM 461 文献标志码:A 文章编号:2095-8188(2016)23-0032-09DOI:10. 16628/j. cnki. 2095-8188. 2016. 23. 007Simulation Analysis for DFIG Wind Generator SystemBased on Stator Flux Oriented ControlLU Chang, ZHOU Zhifeng, ZHI Yongjun(Pingdingshan Power Supply Company,State Grid Henan Power Company,Pingdingshan 467001,China)Abstract:To meet the practical requirement for grid-connected wind power generators,this paper presentedthe mathematical model of the grid-side converter of DFIG wind generators,and the differential equations of the grid-side converter was derived under stationary ABC frame. The d-axis of grid voltage oriented control scheme wasdeveloped,and the current tracking control as well as the dc-link voltage balancing control of the dc-link capacitorwere proposed. Besides,the model of the rotor-side converter was developed,and the relations between the rotorcurrent and stator flux were derived,and the rotor current control method based on the stator flux oriented controlwas designed. The 2 MW DFIG wind generator model was developed in the PLECS software platform. Thecorrectness and effectiveness of the theoretical analysis were confirmed by the simulation results.Key words:DFIG wind generator;stator flux oriented;grid voltage oriented;PLECS0 引 言作为新能源发电之一,风力发电已成为当今世界上规模化开发程度最高、技术最成熟和发展速度最快的可再生能源之一。近年来,风力发电技术在全世界范围内发展迅速,风力发电系统正在经历从小容量到大容量、从单风机系统向大规模风电场、从陆上风电向海上风电发展的时期[1-6] 。双馈风力发电系统采用双 PWM 变流器进行励磁控制,具有有功和无功功率解耦控制的优点,从而能够调节发电机输出的有功和无功功率,具有与同步机类似的系统调节能力,能够对电网频率和电压起到调节和支撑的作用 [7-12] 。大多数风电场双馈风力发电机主要以单位功率因数方式运行,未能充分发挥其功率调节能力参与电网调节。— 2 3 —

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