【摘 要】
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能源是指能够提出能量的资源,其中像煤炭、石油以及天然气等并不是取之不尽的,称之为不可再生能源。但在自然界中还存在着可再生能源,也被称之为新能源,比如风能、水能等。现在所存在的问题是如何把可再生能源最大化开发转换为我们所用。经过十几年的发展,风力发电技术已经在新能源发展技术中位居前位,双馈风力发电机(doubly fed induction generator,DFIG)也被广泛应用。随着双馈风力发
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能源是指能够提出能量的资源,其中像煤炭、石油以及天然气等并不是取之不尽的,称之为不可再生能源。但在自然界中还存在着可再生能源,也被称之为新能源,比如风能、水能等。现在所存在的问题是如何把可再生能源最大化开发转换为我们所用。经过十几年的发展,风力发电技术已经在新能源发展技术中位居前位,双馈风力发电机(doubly fed induction generator,DFIG)也被广泛应用。随着双馈风力发电技术的日益发展,很多风电场倾向于选用双馈风力发电机组,在实际风电场中,需要保证电网发生故障时风电机组不脱网运行。DFIG却因其励磁变流器容量小,承受不了电网电压骤变带来的冲击,需要对此弊端进行改进。因此,双馈风机的故障穿越技术成为近年来风电场中颇为重视的课题。在风电场中,电网故障会引起脱网,所以低电压穿越技术(Low voltage ride through,LVRT)和高电压穿越技术(High voltage ride through,HVRT)是每个风电机组所必备的。当电网电压发生骤变故障时,风电机组会产生过电流,虚拟电阻技术无法兼顾过电流抑制效果和基频控制性能,同时其未考虑系统的高频稳态性能,导致故障穿越期间的谐波抑制性能不佳。为了兼顾故障穿越性能及故障穿越期间的谐波抑制性能,本文通过分析电网电压骤变时的双馈电机的数学模型,研究了过电流及暂态磁链抑制机理,并分别介绍了故障穿越技术的现有方法,其中性能最好的是虚拟阻抗技术,基于此提出了电网电压骤降故障时双馈电机改进控制技术。所提出的改进控制技术,通过机侧变流器转子电流控制环路中引入附加控制环,实现对暂态磁链振荡的抑制,从而使双馈电机低电压穿越性能变得更优越。进一步地,本文首先对所提出的虚拟阻抗改进控制器里的前置滤波器进行选择,接着对滤波器里的参数进行了选定,对整个改进控制器进行了设计分析保证了所提出的控制方法可以兼顾过电流抑制性能、高频性能及基频控制性能。最后,通过仿真结果验证了所提改进控制策略的有效性和可行性。图[48] 表[5] 参[73]
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