基于VSC-HVDC的双馈式变速恒频风电机组启动及并网控制 被引量：40

1

作者 李文津 汤广福 +2 位作者 康勇 赵岩 孔明 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2014年第12期1864-1873,共10页

启动控制是双馈式变速恒频风机可靠并网运行的基础,同时柔性直流输电技术作为最具技术经济性的风电场并网方式,其工程应用日益广泛。该文分析了双馈式变速恒频风机的柔性直流并网控制,提出一种基于定子磁链定向和转子电流闭环控制的双... 启动控制是双馈式变速恒频风机可靠并网运行的基础,同时柔性直流输电技术作为最具技术经济性的风电场并网方式,其工程应用日益广泛。该文分析了双馈式变速恒频风机的柔性直流并网控制,提出一种基于定子磁链定向和转子电流闭环控制的双馈式风机启动控制,以抑制并网过程中的冲击电流。为实现风电场稳态运行,设计风场侧模块化多电平换流器无源电压跟随控制器,使其在风机并网过程中呈现理想电压源特性;该控制策略无需检测风电场物理量,只在换流器本地即可实现。在PSCAD/EMTDC环境下进行49电平柔性直流风电并网仿真分析,并进行了现场试验,仿真和试验结果验证了所提出的风电场经柔性直流启动及并网控制策略的正确性。 展开更多

关键词 风场并网 双馈式变速恒频风电机组 模块化多电平 电压源换流器型直流输电

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变速恒频双馈风电机组控制模式对电网稳定影响及其对策 被引量：4

2

作者 梁玉枝 姚尧 《中国电力》 CSCD 北大核心 2010年第11期83-86,共4页

以实际电网为例,分析以变速恒频双馈风电机组组成的风电场并网运行对系统电压稳定性的影响,并对风电机组不同控制模式下运行状态对系统电压稳定性水平的影响进行比较。仿真结果表明,采用恒电压控制的变速恒频双馈风电机组,因为能够控制... 以实际电网为例,分析以变速恒频双馈风电机组组成的风电场并网运行对系统电压稳定性的影响,并对风电机组不同控制模式下运行状态对系统电压稳定性水平的影响进行比较。仿真结果表明,采用恒电压控制的变速恒频双馈风电机组,因为能够控制机端电压,所以在维持风电场并网后的系统电压稳定方面较恒功率控制方式具有较大的优势。静止无功补偿器(SVC)可为系统提供快速动态无功功率支撑,采用恒功率控制方式的风电机组安装SVC设备后,可以明显提高电网电压的暂态水平。 展开更多

关键词 双馈风电机组 变速恒频 控制模式 电压稳定

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变速恒频双馈风电机组分段分层控制策略的研究 被引量：53

3

作者 李晶 方勇 +1 位作者 宋家骅 王伟胜 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2005年第9期15-21,共7页

针对并网后变速恒频双馈风电机组的优化运行及其与电网的协调问题,依据分段分层控制思想,提出了变速恒频风电机组的并网控制策略:按照风速将风电机组的控制分为两个阶段,即低风速的最大风能追踪控制阶段和高风速的恒功率控制阶段,同时... 针对并网后变速恒频双馈风电机组的优化运行及其与电网的协调问题,依据分段分层控制思想,提出了变速恒频风电机组的并网控制策略:按照风速将风电机组的控制分为两个阶段,即低风速的最大风能追踪控制阶段和高风速的恒功率控制阶段,同时依据分层思想将风电机组电气部分的控制分为参考值的整定和对参考值的跟踪两层控制。利用该分段分层控制策略,对北方某风电场及其接入系统中风电机组的运行特性和接入系统中关键性节点的电压特性进行了仿真分析,结果表明该控制策略不但可以实现风电机组的优化运行,而且能较充分地发挥风电机组中双馈发电机的无功调节能力,提高风电机组并网后的电压稳定性,保证全网无功优化运行。 展开更多

关键词 风电机组 控制策略 变速恒频 分层 分段 优化运行 控制阶段 接入系统 双馈发电机 电压稳定性 协调问题 控制思想 电气部分 仿真分析 电压特性 运行特性 调节能力 参考值 并网 恒功率 高风速 关键性 风电场 无功 电网 风能

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大型双馈式变速恒频发电机组对电网影响仿真分析 被引量：21

4

作者 樊艳芳 晁勤 高瑜 《电力系统保护与控制》 EI CSCD 北大核心 2008年第16期30-32,37,共4页

建立了基于电机矢量控制原理的双馈式变速恒频风力发电机组的动态数学模型,在Matlab/Simulink环境搭建了系统仿真模型,对大型双馈式变速恒频风力发电机组并网后对电力网络的影响进行了仿真分析。仿真结果表明并网运行的双馈式变速恒频... 建立了基于电机矢量控制原理的双馈式变速恒频风力发电机组的动态数学模型,在Matlab/Simulink环境搭建了系统仿真模型,对大型双馈式变速恒频风力发电机组并网后对电力网络的影响进行了仿真分析。仿真结果表明并网运行的双馈式变速恒频发电机组动态性能良好,变速平稳,能够有效控制机端电压,对电网故障恢复起到一定的作用。 展开更多

关键词 风力发电 双馈式变速恒频风力发电机组 仿真

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双馈变速恒频风电机组直接转矩控制 被引量：3

5

作者 邢作霞 郑琼林 +1 位作者 刘光德 姚兴佳 《辽宁工程技术大学学报（自然科学版）》 EI CAS 北大核心 2006年第4期556-559,共4页

针对双馈变速恒频风力发电机组控制并网和功率控制问题,采用转子磁链直接转矩控制方法,调节转子侧交流励磁,达到控制双馈发电机定子侧输出的目的。通过控制基理研究,制定控制实验框图,并在30kW机组试验平台上验证,得到机组同步化过程中... 针对双馈变速恒频风力发电机组控制并网和功率控制问题,采用转子磁链直接转矩控制方法,调节转子侧交流励磁,达到控制双馈发电机定子侧输出的目的。通过控制基理研究,制定控制实验框图,并在30kW机组试验平台上验证,得到机组同步化过程中和并网前后的实验结果。经测试、分析,此控制策略有效,可以在同类发电机组中推广应用。 展开更多

关键词 风电机组 变速恒频 双馈 直接转矩控制

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变速恒频双馈风电机组参数扰动对并网控制的影响 被引量：3

6

作者 马幼捷 尹向前 +3 位作者 赵国华 周雪松 张继东 问虎龙 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期650-654,共5页

通过对交流励磁变速恒频双馈风力发电机组(VSCF-DFIG)的空载并网矢量控制策略进行深入地分析和推导,首次正确地得到了双馈异步发电机参数扰动对并网过程中定子电压影响的量化表达式。仿真结果表明,双馈异步发电机转子绕组参数扰动会影... 通过对交流励磁变速恒频双馈风力发电机组(VSCF-DFIG)的空载并网矢量控制策略进行深入地分析和推导,首次正确地得到了双馈异步发电机参数扰动对并网过程中定子电压影响的量化表达式。仿真结果表明,双馈异步发电机转子绕组参数扰动会影响机组并网,降低并网成功率。探寻抗参数扰动的并网控制策略具有重要意义。 展开更多

关键词 变速恒频 双馈风电机组 空载并网 参数扰动

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基于变速恒频双馈机组风电场功率控制的研究 被引量：2

7

作者 卜树坡 刘勇 +1 位作者 刘昊 李福林 《电测与仪表》 北大核心 2017年第11期124-128,共5页

文章以变速恒频风电机组为研究对象,依据国家标准(GB/T 19963-2011),在分析双馈风电机组结构基础上,建立了双馈风力发电机组的数学模型和控制模型。为了使风电场获得最优效益,针对有功功率控制,提出了转矩和桨距角联合调控策略,并对转... 文章以变速恒频风电机组为研究对象,依据国家标准(GB/T 19963-2011),在分析双馈风电机组结构基础上,建立了双馈风力发电机组的数学模型和控制模型。为了使风电场获得最优效益,针对有功功率控制,提出了转矩和桨距角联合调控策略,并对转矩和桨距角联合调控能力进行仿真对比;针对无功功率控制,给出了单位功率因数调控最优策略。仿真与实验表明,该策略达到良好的控制效果。 展开更多

关键词 变速恒频双馈机组 风电场 功率控制 调控策略

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变速恒频双馈风电机组低电压穿越计算机控制方法研究 被引量：3

8

作者 刘梦亭 李俊勇 赵丽红 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第35期64-69,共6页

为了提高变速恒频双馈风电机组低电压穿越能力,改善故障穿越后机组的稳定性,提出一种新的变速恒频双馈风电机组低电压穿越计算机控制方法。介绍了变速恒频双馈风电机组模型,其主要包括直流侧电容、机测变流器、网测变流器和变速恒频双... 为了提高变速恒频双馈风电机组低电压穿越能力,改善故障穿越后机组的稳定性,提出一种新的变速恒频双馈风电机组低电压穿越计算机控制方法。介绍了变速恒频双馈风电机组模型,其主要包括直流侧电容、机测变流器、网测变流器和变速恒频双馈机。在电压骤降程度较小的情况下,通过励磁方法实现低电压穿越计算机控制。在电压骤降程度较严重的情况下,通过转子侧Crowbar电路与直流侧Crowbar电路实现低电压穿越计算机控制。实验分析了电压骤降较小和较严重情况下控制方法的控制结果,以及变速恒频双馈风电机组低电压穿越性能,结果表明所提方法控制性能高。 展开更多

关键词 变速恒频 双馈风电机组 低电压 穿越控制

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考虑变频器特性的变速恒频双馈风力发电机组控制策略的研究与仿真 被引量：43

9

作者 李晶 宋家骅 王伟胜 《电网技术》 EI CSCD 北大核心 2004年第21期11-16,共6页

以并网型变速恒频风电机组中双馈发电机的运行特性及连接于发电机转子部分的脉宽调制(PWM)控制的电压源型交—直—交变频器的结构和机理为基础,在假设变频器采用理想开关器件,即忽略电子器件的换相重叠、损耗,并只考虑变频器直流电容充... 以并网型变速恒频风电机组中双馈发电机的运行特性及连接于发电机转子部分的脉宽调制(PWM)控制的电压源型交—直—交变频器的结构和机理为基础,在假设变频器采用理想开关器件,即忽略电子器件的换相重叠、损耗,并只考虑变频器直流电容充放电的动态过程而不计频率调节的动态变化过程的前提下,提出了基于定子磁场旋转坐标系统下的变速恒频风电机组电气控制部分的控制策略并设计了相应的 PI控制器。同时基于 MATLAB 软件建立了变速恒频双馈风力发电机组的仿真模型,并以渐变风和随机风模式为例,针对提出的控制策略对变速恒频双馈风力发电机组的并网运行特性进行了仿真研究,仿真结果表明了该控制策略的合理性及控制器设计的有效性,同时也说明了双馈发电机在保证有功输出的情况下能够有效地调节无功功率,保证变速恒频风电机组的稳定运行。 展开更多

关键词 变速恒频 双馈风力发电机 风电机组 双馈发电机 变频器 定子磁场 并网运行 仿真结果 脉宽调制(PWM) 控制器设计

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级联式无刷双馈变速恒频发电机控制策略的仿真研究 被引量：10

10

作者 秦虹 潘再平 阳锦刚 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第5期565-571,共7页

通过对级联式无刷双馈发电机(CBDFG)转子机械速dq坐标系下的数学模型进行建模和仿真,验证了其具备良好的变速恒频发电性能,为进一步研究CBDFG的变速恒频控制策略引入磁链矢量定向控制(FOC)方法。首先建立了CBDFG定子同步速MT坐标系下的... 通过对级联式无刷双馈发电机(CBDFG)转子机械速dq坐标系下的数学模型进行建模和仿真,验证了其具备良好的变速恒频发电性能,为进一步研究CBDFG的变速恒频控制策略引入磁链矢量定向控制(FOC)方法。首先建立了CBDFG定子同步速MT坐标系下的数学模型,并由此推导出一套基于磁链定向控制思想的CBDFG控制策略,利用Matlab/Simulink工具和S函数编写构建系统仿真模型,并进行了空载运行、负载运行和空载并网仿真研究,仿真结果验证了该控制策略的正确性。 展开更多

关键词 级联式无刷双馈电机 变速恒频 定子磁场矢量定向 并网 仿真

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采用变速恒频机组的风电场并网问题研究综述(英文) 被引量：34

11

作者 孙元章 林今 +1 位作者 李国杰 黎雄 《电力系统自动化》 EI CSCD 北大核心 2010年第3期75-80,共6页

随着风电技术以及电力电子技术的不断进步,越来越多采用变速恒频机组的风电场被接入电网。变速恒频机组相对于传统的恒速恒频机组,在电机结构和控制机理上更为先进,能够实现更为灵活的电网接入。虽然变速恒频机组在一定程度上增强了电... 随着风电技术以及电力电子技术的不断进步,越来越多采用变速恒频机组的风电场被接入电网。变速恒频机组相对于传统的恒速恒频机组,在电机结构和控制机理上更为先进,能够实现更为灵活的电网接入。虽然变速恒频机组在一定程度上增强了电力系统的稳定性,但一些新问题也随之而来,例如先进的控制器显著增加了系统的复杂性、风机的功率变换器发出谐波电流降低了系统的电能质量等。此外,如何通过给变速恒频机组增加附加控制器,实现其与传输系统及储能系统的协调控制,以改善系统性能,也是当今学术界的一个重要课题。文中对上述这些采用变速恒频机组的风电场并网问题的最新研究成果进行了综述。 展开更多

关键词 风电场 双馈机组 直驱机组 变速恒频机组 控制模式 储能系统 机组协调

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兆瓦级变速恒频风电机组变速控制策略的研究 被引量：8

12

作者 邵桂萍 李建林 +1 位作者 赵斌 许洪华 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第9期1167-1171,共5页

针对变速恒频风电机组的变速控制策略进行了研究,并以兆瓦级变速恒频风电机组为模型,对几种变速控制策略进行了仿真。在对仿真结果进行了讨论分析的基础上,结合大型变速恒频风电机组的整机特点和控制方法的可行性,该文采用了功率闭环的... 针对变速恒频风电机组的变速控制策略进行了研究,并以兆瓦级变速恒频风电机组为模型,对几种变速控制策略进行了仿真。在对仿真结果进行了讨论分析的基础上,结合大型变速恒频风电机组的整机特点和控制方法的可行性,该文采用了功率闭环的变速控制策略;最后在自主研发的1.5MW变速恒频风电机组控制系统及变流器样机上对变速运行的功率控制策略进行了大量实验和长期的现场试运行,验证了所提出的变速控制策略的可行性与实用性。 展开更多

关键词 风力发电 变速恒频 风电机组 双馈发电机

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变速恒频风电机组的有功-频率控制 被引量：1

13

作者 韩肖清 董桐宇 +1 位作者 程昱舒 王鹏敏 《电力系统及其自动化学报》 CSCD 北大核心 2011年第6期57-61,共5页

电力系统中风电容量的不断增加,对电力系统调频会产生一定的影响。通过在双馈风力发电机组的控制系统中建立频率-功率控制模块,调整风电机组的风能利用率,使风电机组迅速响应系统频率变化,实现风电机组参与系统频率调节的功能。以IEEE 1... 电力系统中风电容量的不断增加,对电力系统调频会产生一定的影响。通过在双馈风力发电机组的控制系统中建立频率-功率控制模块,调整风电机组的风能利用率,使风电机组迅速响应系统频率变化,实现风电机组参与系统频率调节的功能。以IEEE 10机39节点为例,在系统发生切机故障导致频率下降时,所提出的方法能使风电机组配合系统调频,在一定程度上给予电网频率支持。 展开更多

关键词 风力发电 双馈风电机组 变速恒频 频率调节 频率稳定

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采用矩阵式变换器的双馈变速风力发电系统 被引量：6

14

作者 杨俊华 郑俭华 +2 位作者 冯焕霞 吴捷 何瑞文 《高电压技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第11期2820-2825,共6页

根据变速风力发电原理,结合矩阵式变换器和直接转矩控制的优点,建立了基于矩阵式变换器的双馈异步发电机直接转矩控制系统。为实现矩阵式变换器输入侧功率因数为1,并使输入电流和输出电压呈现正弦波,以电磁转矩、转子磁链、矩阵式变换... 根据变速风力发电原理,结合矩阵式变换器和直接转矩控制的优点,建立了基于矩阵式变换器的双馈异步发电机直接转矩控制系统。为实现矩阵式变换器输入侧功率因数为1,并使输入电流和输出电压呈现正弦波,以电磁转矩、转子磁链、矩阵式变换器输入侧电压和电流相位角的正弦值的平均值为控制量,得到矩阵式变换器的开关选择表和直接转矩控制算法。仿真结果表明,系统具有良好的调速性能,在高低速情况下都能跟随风速变化,迅速调节双馈异步发电机转速;转子磁链观测准确,能够跟随给定值;系统方案正确有效,具有较强的鲁棒性。 展开更多

关键词 变速恒频 风力发电 矩阵式变换器 直接转矩控制 双馈异步发电机 转速控制 转子磁链矢量

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变速恒频风力发电机组输出特性分析 被引量：6

15

作者 胡冬良 赵成勇 《华北电力大学学报（自然科学版）》 CAS 北大核心 2008年第4期1-6,共6页

以变速恒频风力发电系统为研究对象,依据发电机数学模型和交流电机矢量变换控制原理,设计了交流励磁变速恒频(VSCF)发电机定子磁链定向的矢量变换控制系统,对转子侧变换器建立了外环定功率控制内环定电流控制的双闭环控制结构,实现双馈... 以变速恒频风力发电系统为研究对象,依据发电机数学模型和交流电机矢量变换控制原理,设计了交流励磁变速恒频(VSCF)发电机定子磁链定向的矢量变换控制系统,对转子侧变换器建立了外环定功率控制内环定电流控制的双闭环控制结构,实现双馈发电机定子有功P和无功Q的解耦控制,从而获得最大风能捕获的高效发电运行。并在PSCAD/EMTDC仿真环境下建立了变速恒频风力发电机组的整体动态数学模型。以渐变风和阵风为例,对由5台单机容量为2 MVA双馈感应电机(DFIG)组成的风电场并网前后的运行特性进行仿真研究,通过仿真分析,揭示了风电场并网运行的动态特性,并验证了数学模型和控制策略的正确性和有效性。 展开更多

关键词 变速恒频发电机组 双馈感应电机 矢量变换控制 最大风能捕捉

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双馈风电机组最大风能捕获在环测试研究 被引量：2

16

作者 宋海辉 田德 王伟龙 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第2期373-378,共6页

将模糊控制应用于双馈风电机组的风能捕获,构建一个基于dSPACE控制系统的双馈风电机组在环测试平台,将SKiiP模块、Matlab/Simulink和双馈风电机组无缝连接,风能捕获的模糊控制规则通过Matlab/Simulink下载到dSPACE控制系统进行双馈风电... 将模糊控制应用于双馈风电机组的风能捕获,构建一个基于dSPACE控制系统的双馈风电机组在环测试平台,将SKiiP模块、Matlab/Simulink和双馈风电机组无缝连接,风能捕获的模糊控制规则通过Matlab/Simulink下载到dSPACE控制系统进行双馈风电机组在环测试研究,测试结果表明了模糊控制策略的方便性和高效性,可使双馈风电机组转速跟随风速变化,维持最佳叶尖速比,获取更大风能捕获效率。 展开更多

关键词 双馈风电机组 变速恒频 模糊控制 最大风能捕获

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变速恒频风电系统电机直接转矩控制策略 被引量：2

17

作者 康红霞 姚兴佳 《可再生能源》 CAS 2006年第4期91-93,共3页

介绍了变速恒频风电系统的双馈电机直接转矩控制策略,通过电机直接转矩控制的试验显示,该策略具有同步速度快,并网瞬间冲击电流小的优点,能够满足变频恒速双馈电机的控制需要。

关键词 直接转矩控制 双馈发电机 变速恒频风电系统

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交流励磁双馈风力发电机组的稳定性仿真分析 被引量：7

18

作者 闫广新 吐尔逊 晁勤 《继电器》 CSCD 北大核心 2007年第14期7-9,16,共4页

介绍了交流励磁变速恒频双馈风力发电机组的工作原理,在坐标变换的技术下,建立了交流励磁发电机在d-q-0坐标系下的数学模型。在Matlab中搭建了系统仿真模块,对交流励磁风力发电机组的稳定性做了仿真分析。仿真结果表明了所建模型的正确... 介绍了交流励磁变速恒频双馈风力发电机组的工作原理,在坐标变换的技术下,建立了交流励磁发电机在d-q-0坐标系下的数学模型。在Matlab中搭建了系统仿真模块,对交流励磁风力发电机组的稳定性做了仿真分析。仿真结果表明了所建模型的正确性,以及在风力发电系统中利用变速恒频技术后可以大大提高风能的利用率,改善了电力系统稳定性,并且转子转速也可以改变,使其具有独立的无功调节能力。研究结果表明了变速恒频双馈风力发电机组具有良好的动态特性,并为风力发电系统的进一步应用研究提供了可靠的理论依据。 展开更多

关键词 风力发电 变速恒频技术 数学模型 双馈发电机组 系统稳定性

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级联式无刷双馈发电机的仿真研究 被引量：13

19

作者 阳锦刚 潘再平 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第8期1014-1020,共7页

介绍了级联式无刷双馈发电机的结构和发电原理,根据异步电机的电压方程和坐标变换理论,推导出无刷双馈电机的转子机械速dq坐标系下的数学模型,并进行了Matlab建模和仿真。仿真结果验证了该数学模型的正确性,并为级联式无刷双馈变速恒频... 介绍了级联式无刷双馈发电机的结构和发电原理,根据异步电机的电压方程和坐标变换理论,推导出无刷双馈电机的转子机械速dq坐标系下的数学模型,并进行了Matlab建模和仿真。仿真结果验证了该数学模型的正确性,并为级联式无刷双馈变速恒频发电系统的进一步研究提供了理论基础。 展开更多

关键词 级联式无刷双馈电机 变速恒频 建模 仿真 风力发电

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双馈风力发电机组网侧变换器电压空间矢量电流滞环控制 被引量：3

20

作者 童建东 张新宇 +1 位作者 白宪庆 文高登 《中国电力》 CSCD 北大核心 2007年第7期87-91,共5页

利用电压空间矢量滞环电流控制(VSM-HCC)和变速PI电压控制,实现了变速恒频(VSCF)双馈风力发电机组网侧变换器功率双向流动和直流侧电压稳定的控制目的。电压空间矢量调制方法的引入,降低了变换器的开关频率,同时也保留了滞环控制响应快... 利用电压空间矢量滞环电流控制(VSM-HCC)和变速PI电压控制,实现了变速恒频(VSCF)双馈风力发电机组网侧变换器功率双向流动和直流侧电压稳定的控制目的。电压空间矢量调制方法的引入,降低了变换器的开关频率,同时也保留了滞环控制响应快、简单及鲁棒性好等优点。通过增加负载电流前馈补偿环节,提高了系统的响应速度,有效抑制了直流侧电压的波动。仿真验证了该控制策略比传统的双闭环PI控制对外部扰动有更好的自适应能力和良好的动态性能,并示出与VSCF双馈风力发电机组进行联调仿真的结果。 展开更多

关键词 双馈风力发电机组 滞环电流控制 变换器 变速恒频 前馈补偿

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