雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越的非線性滑模及Crowbar電路控制.pdf

1、風能是太陽能的另一種存在方式，具有取之不盡、用之不竭、無污染、廉價等優(yōu)點。風力發(fā)電相比于太陽能、核能等新能源具有最優(yōu)的成本效益，因此世界各國都在積極發(fā)展風力發(fā)電。為了規(guī)范新能源并網(wǎng)，各國針對新能源并網(wǎng)推出了各自的并網(wǎng)導則，其中對低電壓穿越能力(Low Voltage Ride Through，LVRT)有明確的嚴格要求。雙饋感應風力發(fā)電機(Double-Fed Induction Generator，DFIG)因其具有變換器容量小、重量

2、輕、損耗低、可變速恒頻運行等優(yōu)點，占據(jù)風電市場主要份額。因此研究DFIG的低電壓穿越具有代表性意義。
　　首先，本文基于三相靜止ABC坐標系和兩相旋轉(zhuǎn)dq坐標系建立了DFIG的數(shù)學模型，分析DFIG的工作原理，之后基于功率解耦的數(shù)學模型以及同步旋轉(zhuǎn)dq坐標系的數(shù)學模型介紹了矢量控制策略。
　　其次，針對傳統(tǒng)矢量控制策略下DFIG系統(tǒng)低電壓穿越能力弱，需改進控制算法的問題，介紹狀態(tài)反饋精確線性化與變結構控制理論，通過狀態(tài)反饋精

3、確線性化理論將DFIG非線性、強耦合的數(shù)學模型線性化，并利用動態(tài)響應速度快的變結構控制理論設計系統(tǒng)低電壓穿越控制器。在MATLAB中，搭建6×1.5MW系統(tǒng)。通過仿真驗證，狀態(tài)反饋精確線性化變結構控制較傳統(tǒng)矢量控制能有效提高雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越能力。
　　最后，針對電網(wǎng)電壓大幅跌落，添加轉(zhuǎn)子側(cè)Crowbar電路和直流側(cè)卸荷電路，分析了Crowbar電路阻值的選取和投切時間對低電壓穿越效果的影響。針對Crowbar電路接入后，