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随着风力发电产业的不断发展，风电场数量以及风电场容量快速增加，风力发电在电力系统中所占的比重逐年增长，对电网的影响也日趋显著。在电网电压不平衡的情况下，为防止风力发电机组的脱网对电网造成严重的冲击，要求风力发电机组具备在电网电压不平衡下的不脱网运行能力。本文以双馈风力发电机(DFIG)为研究对象，根据电网电压不平衡下DFIG风力发电系统在常规矢量控制策略下存在的问题，设计了不平衡电网电压下转子电流控制策略来提高DFIG风力发电系统的不脱网运行能力。
首先，采用电网电压平衡下DFIG的数学模型，设计了常规的矢量控制策略，包括转子侧变换器的矢量控制和网侧变换器的矢量控制。在不平衡电网电压下，通过Matlab/Simulink仿真，得到了常规的矢量控制策略下DFIG风力发电系统定子无功功率、电磁转矩和转子电流的动态响应。通过分析转子电流的动态响应，解释了定子无功功率和电磁转矩发生二倍频脉动的原因。
其次，采用电网电压不平衡情况下DFIG的数学模型，以消除定子无功功率和电磁转矩二倍频脉动为控制目标，设计了基于双dq变换的转子电流不平衡控制方案，推导了转子正、负序电流的计算原则。通过控制转子电流的正、负序分量来追踪各自的参考值，使定子无功功率二倍频脉动和电磁转矩二倍频脉动得到了很好的抑制，提高了不平衡电网电压下DFIG风力发电系统的不脱网运行能力。通过Matlab/Simulink仿真验证了该控制方案的有效性。