無刷雙饋發電機的并網控制研究仿真

文獻標志碼：A

無刷雙饋發電機的并網控制研究仿真

劉利黎，萬山明，高舉明

(華中科技大學電氣與電子工程學院, 湖北武漢430074)

A Simulation Study on Grid-Connected Control of Brushless Doubly Fed Induction GenerationLIU Lili, WAN Shanming, GAO Juming

(School of Electrical and Electronic Engineering,Huazhong University of Science and Technology, Wuhan 430074,China)

摘要：為更好高效利用風能，無刷雙饋電機須與大電網進行并網運行，為減小對并網過程中對電網的沖擊，須有效控制發電機的頻率、幅值和相位，本文基于對無刷雙饋電機數學模型的分析與簡化，提出了一種簡單的并網控制策略，并在SIMULINK環境下進行建模與仿真，結果驗證了本文所提策略的正確性與可行性，為無刷雙饋電機并網控制的進一步研究提供參考。

關鍵詞：無刷雙饋電機；并網控制；風力發電；SIMULINK

文章編號：1007-2322(2015)05-0084-05

中圖分類號：TM614

基金項目：國家自然科學基金(51377064)

收稿日期：2014-09-27

作者簡介：

Abstract：To efficiently make good use of wind power, the generator must operate at the status of connecting to power grid. And the controlling of frequency, amplitude and phase of generator efficiently is also needed to reduce their impact on the power grid. In this paper, a simple and practical grid-connected control strategy is proposed based on the analysis and simplification of the mathematical model. And through modeling and simulation under the environment of SIMULINK, the validity and feasibility of control theory is verified, which provides certain theoretical basises for further studying grid-connected control of BDFIGs.

Keywords：brushless doubly fed induction generators; grid connected control; wind power; SIMULINK

0引言

隨著能源危機的加深及環境保護意識的加強，風能等可再生能源具有廣闊的發展前景。傳統的風力發電機由于風速不穩定，產生的能量大小亦不穩定。而無刷雙饋發電機(BDFIG)由于具有變速恒頻特性，很好地符合了風力發電的特點，同時BDFIG相比于雙饋電機由于省去電刷和滑環結構，使其運行的穩定性更高，維護也更加簡單。因此，BDFIG在風力發電領域具有廣闊的應用前景。

目前，BDFIG作為一種新型電機，對其控制算法的研究主要集中于其作為電動機運行[1-2]的控制算法和作為發電機[3-4]并網運行的運行算法，對于BDFIG的并網控制算法少見。本文基于BDFIG的數學模型的分析與簡化，提出了一種基于無刷雙饋電機模型的標量并網控制算法，以及基于電流控制的恒流源有功功率控制的并網運行策略。……