相较于传统的交流电网,直流电网具有没有无功潮流、并联过程简单等优点。目前,风能、太阳能等分布式可再生能源发电并入直流微电网已经在国内外有很多成功范例并成为研究热点。双馈感应发电系统由于其转子换流器容量小和成本低的优点,已经广泛应用于风力发电系统中。本文研究的是定子通过不控整流装置,转子通过全控型换流器连接到直流微网的直流并网型双馈风力发电(DFIG-DC)系统拓扑结构,此拓扑的定子侧采用二极管整流桥元件代替全控型换流器,可使系统的成本大幅度降低。双馈风力发电机组接入直流微网时,不必限制其端电压的频率为50Hz,可跟随风速和转速的变化在一定范围内调节,从而进一步提高效率和降低转子侧全控换流器的成本。在此DFIG-DC的拓扑结构下,提出了基于定子磁链间接控制的宽频率运行控制方法,通过频率给定值来决定磁链的参考值,代替传统的双馈风力发电系统并交流电网时由无功功率决定磁链参考值的方案。本文基于宽频率运行控制方法提出两种控制策略,恒转差宽频率控制方法和限转子功率宽频率控制方法。针对传统工频双馈风力发电系统在低风速范围内时,双馈电机运行在亚同步速状态,大部分功率从定子侧流向电网但存在一小部分流向转子,使得在电机内部转子绕组产生多余的损耗,降低效率。所以提出了恒转差宽频率控制方法,可以通过控制频率使得双馈风力发电机在宽风速范围下运行在负转差的超同步速状态,避免功率的内部环流。由于恒转差宽频率控制方法中转子功率是随定子功率逐渐增大的,所以在高风速范围内转子功率较高,仍然需设置较高的转子换流器容量。针对上述控制方法的不足,又提出了一种在宽风速范围都能限制转子侧馈送功率的控制方法,从而可以大幅度减小转子换流器的容量。能够实现该控制方法的关键点在于,对并入直流微网的双馈发电机的定子频率进行适当调整。在风速较高时通过矢量控制的磁链环增大定子频率,以一定的负转差将转子侧功率恒定在较小的功率下运行。风速较低时设定以低于工频的恒定子频率运行,使转差率在较小范围内正负变化,从而限制了转子功率的绝对值,进一步降低了系统的成本。本文应用Matlab/simulink建立了 1.5MW双馈风力发电机并入直流微网的仿真模型并对其控制策略进行验证,仿真结果表明可以在实现最大风能追踪控制的同时,成功的实现了宽频率运行范围内恒转差率控制方法和限转子功率控制方法。