随着绿色环保和低碳生活受到越来越多的关注,清洁能源如风电和光电等被广泛使用。随着风电技术的发展,我国的风电电渗透率逐年上升,同时弃风、弃光的现象在近几年有所好转。随着风电的发电量占比不断上升,必须保障风电的发电稳定,特别是当电网发生故障时,如何减少对电网的冲击,以及支撑电网恢复成为了新的研究热点。双馈风力发电机是一种主流的风力发电机型,由于其仅需小容量的电力电子变换器,损耗小,变速恒频的特点被广泛使用。基于双馈风机定子和电网直接相连,电网电压的波动必然会影响双馈风机的运行,造成转子过电流、DC过电压和电磁转矩震荡等后果,导致双馈机组脱离电网甚至损坏。为了避免在故障期间产生这样的问题,主要有两大类的解决措施。第一是为双馈机组增加硬件保护,比如撬棒、DC斩波器、静止同步补偿器、静止无功补偿器等。但是增加硬件保护会提高双馈机组的成本或使双馈机组失去控制无法提供无功。第二类方法为改进双馈机组的控制策略,充分利用双馈风机本身的转子控制器的容量来提升故障穿越能力。其中去磁控制由于能应对对称故障和不对称故障,减小转子电流,避免变换器饱和而成为研究重点。在故障期间,去磁控制通过产生特定的电流,从而产生出与负序磁链和自由磁链相反的磁链,来抵消感应电动势,降低转子电流。传统的去磁控制的去磁电流是由定子磁链的负序和自由磁链按一定比例算得的。这样就不能在不同的故障情况下灵活地调整去磁电流,而且在故障故障较深时会使得去磁电流过大,难以达到良好的去磁效果。为此,本文提出了一种基于显式模型预测控制的改进去磁控制方案,以充分发挥双馈风机自身的能力来实现故障穿越。首先,本文建立了双馈风电机组的模型,研究在对称故障和不对称故障下的风机动态行为。基于双馈风机的数学模型,采用显式模型预测控制形成了根据故障的情况动态的调整去磁电流的控制率,充分利用转子变换器的容量,抑制转子电流的幅值。并对去磁电流的非线性约束用线性约束进行近似。显式模型预测控制的特点是运算速度快,能满足故障期间的计算要求,可以运用于电力行业。所提出的显式模型预测控制结构简单,易于实现,且和原去磁控制相比不需要多余的测量环节。通过Matlab/Simulink的仿真,得到了在对称故障和不对称故障下的结果,说明了所提的控制策略能够抑制转子电流的幅值、DC电压的振荡和电磁转矩的振荡,能够提高双馈风电机组的低电压穿越能力。