基于平滑切换的不平衡工况下直驱风机故障穿越控制策略

摘要：

目前已有的风电机组故障穿越控制策略和相关标准主要针对三相平衡故障或仅考虑不平衡工况下的单一控制目标,文中重点研究了直驱风机并网系统在三相不平衡故障下的多目标协同故障穿越控制策略.首先,在不平衡工况下网侧逆变器瞬时功率模型的基础上,分析了传统控制策略下直驱风机输出电流三相不平衡、有功功率与无功功率二倍频振荡及其导致的直流母线电压波动机理.为了实现不平衡故障下的多目标协同控制,提出了基于最小二乘法的最优电流设定值求解方法.此外,考虑到故障过程中网侧变流器直流电压环对电流控制的钳制作用,提出了一种基于状态跟随的平滑切换控制策略以减小切换过程的暂态冲击,即故障穿越期间直流电压控制从网侧变流器平滑切换至机侧变流器.与传统故障穿越控制策略相比,所提故障穿越控制策略可以同时实现对不平衡电流、有功及无功功率波动的有效抑制,避免了单独控制有功或无功功率振荡时易出现的电流指令值饱和现象,提高了直驱风机故障穿越控制性能.最后,利用PSCDAD/EMTDC仿真验证了所提控制策略的有效性和优越性.

关键词：直驱风机、故障穿越、不对称故障、三相不平衡、多目标协同、最小二乘法、平滑切换控制

所属期刊栏目：47

分类号：TM712;TM464;TM614

在线出版日期：2023-10-20（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：138-146