直驱永磁同步风电机组不对称故障穿越的研究

?８?工业仪表与自动化装置２０１２年第５期

直驱永磁同步风电机组不对称故障穿越的研究

杜韦辰

（兰州石化职业技术学院电子电气工程系，兰州７３００６０）

摘要：在分析不对称电网电压条件下直驱永磁风力发电机组并网逆变器数学模型的基础上，提出了正负序双电流闭环控制策略，完成风力发电机组在电网发生不对称故障下的不脱网运行。在

ＰＳＣＡＤ／ＥＭＴＤＣ环境下建立基于ＩＧＢＴ背靠背变频器的１．５ＭＷ永磁直驱风力发电系统仿真模型，

仿真结果证明该控制策略的可行性。

关键词：直驱；风力发电；双电流闭环；不对称电网电压

中图分类号：ＴＭ３１５文献标志码：Ａ文章编号：１０００—０６８２（２０１２）０５—０００８—０４Ａｓｙｍｍｅｔｒｉｃａｌｆａｕｌｔｓｒｉｄｅ－ｔｈｒｏｕｇｈｏｆｄｉｒｅｃｔｌｙｄｒｉｖｅｎｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅ

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ＤＵＷｅｉｃｈｅｎ

（ＬａｎｚｈｏｕＰｅｔｒｏｃｈｅｍｉｃａｌＣｏｌｌｅｇｅｏｆＶｏｃａｔｉｏｎａｌＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ，Ｌａｎｚｈｏｕ７３００６０，Ｃｈｉｎａ）

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０引言

直驱永磁风力发电机组由于具有结构简单、维护成本低、可靠性高等优点，被广大风电制造企业所关注，在风力发电市场中得到较快的发展【１］。在实际运行中，电网发生不对称短路故障时，如果继续采用基于三相平衡电压时的传统控制算法，直驱永磁风电机组的并网逆变器向电网注入功率减小，发电机和机侧变流器的有功功率瞬时不变，造成变流器两侧功率的不平衡，导致直流母线电压升高。２。１，影响风电系统的正常工作。

该文首先对故障时直驱永磁风力发电系统并网逆变器的数学模型进行分析，提出了正负序双电流闭环控制策略，在电网电压不对称故障情况下，该控

收稿日期：２０１２—０６—０４

基金项目：甘肃省教育厅科研项目（１０１５Ｂ一０２）

作者简介：杜韦辰（１９７８），男，甘肃临洮人，讲师，主要研究方向为工业电气自动化。制策略可有效抑制直流母线电压的波动，保证系统运行的稳定性。

１电网电压不对称时直流母线的波动机理

在直驱永磁风力发电系统中，永磁同步发电机由风力机直接驱动，并经过双ＰＷＭ背靠背变流器并人电网【４Ｉ。功率流向如图１所示。图中Ｐ如。为发电系统向机侧变流器输出的功率，Ｐ脚为直流侧流向并网逆变器的输出功率。

峪Ｉｎ峪

ＰＷＭ整流ＰＷＭ逆变

图ｌ直驱永磁风力发电系统功率流向图

由图１可知：

ｐ。＝互１ｄｄｆｕ。２ｋ（１）

万方数据