雙饋異步風(fēng)機(jī)非線性低電壓穿越控制策略研究

王順江，李志偉，王洪哲，金 鵬，葛 朋

（1.國(guó)網(wǎng)遼寧省電力有限公司，遼寧 沈陽(yáng) 110006；2.東北電力大學(xué)，吉林 吉林 132012；3.國(guó)家能源集團(tuán)雙遼發(fā)電有限公司，吉林 雙遼 136400）

0 引言

雙 饋 異 步 風(fēng) 機(jī) （Doubly-Fed Induction Generator，DFIG）作為應(yīng)用最為廣泛的主流電機(jī)，在風(fēng)電領(lǐng)域占有很高的份額。由于雙饋風(fēng)機(jī)自身結(jié)構(gòu)對(duì)于電網(wǎng)故障的反應(yīng)較為敏感，因此對(duì)其進(jìn)行深入研究，實(shí)現(xiàn)機(jī)組的低電壓穿越，對(duì)于電網(wǎng)運(yùn)行的安全與穩(wěn)定具有至關(guān)重要的意義。

為了實(shí)現(xiàn)低電壓穿越，文獻(xiàn)[1]提出了基于反向電流跟蹤的雙饋異步風(fēng)機(jī)低電壓穿越控制策略。該控制策略通過(guò)將定子的電流乘以一定的系數(shù)作為對(duì)轉(zhuǎn)子電流矢量進(jìn)行控制的指令值。然而，該系數(shù)值的選擇對(duì)控制效果影響很大，而且不能明顯地對(duì)端電壓進(jìn)行控制，無(wú)法提供無(wú)功功率來(lái)完成電網(wǎng)電壓的快速恢復(fù)。文獻(xiàn)[2]提出了一種消除諧波過(guò)渡過(guò)程中諧波分量的控制策略。該控制策略通過(guò)對(duì)電磁過(guò)渡過(guò)程進(jìn)行定量分析，得到了電網(wǎng)發(fā)生故障時(shí)電壓跌落過(guò)程中暫態(tài)電流的具體解析表達(dá)式。該方法在電網(wǎng)跌落后對(duì)端電壓的控制能力有限，無(wú)法解決電網(wǎng)故障后的功角跳變問(wèn)題。文獻(xiàn)[3]提出了一種將滑模控制（SMG）與 比 例 積 分 控 制（Proportional Plus Integral，PI）結(jié)合起來(lái)的控制策略，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)功率的解耦控制。然而，其控制效果受參數(shù)選擇的影響較大，而參數(shù)的選擇是通過(guò)經(jīng)驗(yàn)和試湊方法獲得的。文獻(xiàn)[4]提出了一種在對(duì)前饋瞬時(shí)電流進(jìn)行控制的基礎(chǔ)上，對(duì)轉(zhuǎn)子變換器進(jìn)行控制的方法，但無(wú)法完成電網(wǎng)故障過(guò)程中對(duì)端電壓幅值的控制，且不能注入無(wú)功電流，不利于端電壓的控制和后期的恢復(fù)。……