LCL滤波的风力发电网侧变流器不同控制结构下的性能研究

风力发电系统中LCL滤波器的电网侧电流反馈和变流器侧电流反馈都可用作电流闭环控制,但不同的电流反馈控制结构会对变流器产生不同的影响。分别在理想电网无阻尼电阻、非理想电网无阻尼电阻和理想电网有阻尼电阻3种情况下对风力发电网侧变流器进行了分析。建立了电网电压定向的同步旋转dq坐标系下的风力发电网侧变流器数学控制模型,其中PI控制器被用于补偿被控电流的误差。根据推导出的不同电流控制结构下的闭环传递函数,对其进行了根轨迹分析。通过分析及仿真发现变流器侧电流反馈控制结构相对于电网侧电流反馈控制结构控制算法较复杂,但是系统稳定性好,电网电流的谐波畸变率较低,而电网侧电流反馈控制结构尽管抗电网扰动性较强,但调节器参数受到很大限制,系统动态响应速度较慢,稳态精度较低。

风电电网侧变流器在不平衡电压条件下的控制研究

为了提高采用LCL滤波的电网侧变流器在电网电压不平衡情况下的工作性能,文章对变流器在上述条件下的数学模型进行了理论分析,给出了基于LCL滤波器的不平衡电流指令算法,并提出了在同步旋转dq坐标系下采用PI调节器和重复控制器并联结构的电流复合控制方案。文章提出的电流控制策略可有效减少电网电流中的低次谐波含量,并提高直流电压的稳定性。为了抑制LCL滤波器在系统暂态时产生的振荡,文章还采用了电容电流抑制谐振的有源阻尼方案。最后通过一台5 kW样机试验验证了该理论的正确性。

基于DSP的网侧风电变流器控制板的设计

为了实现网侧风电变流器的控制目标,提出了一种基于DSP的网侧风力发电变流器控制板的设计方案,并完成系统的软硬件设计。该控制板的硬件部分主要是基于主控芯片TMS320LF2407A,软件部分采用C语言进行编程,能够完成模拟信号的采样、处理、输出。实际试验表明,该控制板具有控制准确,反应迅速的特点,达到设计要求。

双馈风电变流器网侧LCL滤波器设计

本文提出了一种风电变流器网侧LCL滤波器设计方法。该方法在电流谐波脉动最大允许的条件下,选择总电感量;同时兼顾开关谐波电流衰减、基波无功约束条件、谐振频率约束条件,将总电感按一定的比例分为两部分,并选择合适的滤波电容。

直驱风力发电系统并网电压控制仿真研究

直驱风力发电系统的电压与发电机发出的有功和无功有关,一般进行电压控制过程是对无功功率进行控制。为了研究风速扰动下维持变流器网侧电压稳定,运用Matlab/Simulink建立了一种风电系统电压模型。该建模方法简化了电机侧变流器的控制环节,并忽略变流器的有功功率损耗,而发电机运行于最佳功率曲线。在电网侧的变流器提出一种电压控制策略可有效地实现电压的调节作用,并能提高风电系统暂态稳定性与有效抑制电压波动。