限制转子电流的双馈风电机组虚拟同步控制策略

随着新能源的大规模开发利用,其在能源结构中的占比不断提高。为了维持大电网的平稳运行,要求双馈风机等新能源机组参与电网调频。双馈风机的转子侧变流器存在容量限制,而调频过程中转子电流变化可能会超出此限。为应对这一问题,首先分析了双馈风力发电机的数学模型,并得出了额定转速下dq系的转子电流控制模型;然后使用误差转化函数与李雅普诺夫方法,设计了限制转子电流的控制器,并与常规的虚拟同步控制相结合,提出了一种改进的虚拟同步控制策略,可以兼顾风机调频的需求与调频动态过程中转子电流的限制。通过仿真验证了所提出控制器参与电网调频的能力以及对于转子电流的良好控制。

双馈风电机组的自适应神经网络保性能虚拟同步机控制

近年来,可再生能源的电网渗透率逐年提升,电网对可再生能源参与一次、二次调频的需求也愈加紧迫,虚拟同步机技术(VSG)应运而生. VSG能够赋予新能源机组主动参与电网调频的能力,然而当VSG应用于双馈感应风力发电机(DFIG)时,存在动态过程中转子电流超出转子侧变流器(RSC)容量的风险.本文提出一种应用于DFIG的保性能虚拟同步控制器,通过使用误差映射函数将输出受限的系统转化为等价的不受限系统,并使用李亚普诺夫方法设计保性能控制器,保证转子电流在调频、故障穿越等强动态过程中不超过任意人为设定的限制;此外,利用神经网络自适应策略,对发电机组中的不确定动态特性进行补偿,从而获得理想的控制效果.最后,本文通过大量仿真验证了所提控制策略在调频能力、转子电流控制和应对参数偏差等方面的控制性能.