不对称电压下双馈风力发电机的简单控制策略

"该文研究了在不对称电网电压环境下，双馈风力发电机（DFIG）的控制策略。文章提出了一种基于多频点比例积分谐振控制器（MFPIR）的矢量控制方法，旨在解决电网电压不对称导致的发电机运行问题。这种方法简化了传统的正负序双dq域控制，避免了负序控制器和转子电流内环，通过调整单一参数λ［0，2］即可实现多种控制目标。通过MATLAB/Simulink的1.5MW双馈风电仿真验证了该方法的有效性。" 双馈风力发电机（DFIG）因其部分功率变换器和成本效益高的特点，广泛应用于风力发电系统。然而，由于其直接连接到电网，DFIG对于电网电压的不对称非常敏感。随着风能占比的增加，电网要求风电机组在电网故障时保持并网运行，这给DFIG在不对称电压条件下的稳定运行带来了挑战。 不对称电网电压会引入负序分量，影响DFIG的转子电流、功率输出和电磁转矩，可能导致电气和机械的冲击。传统的解决方案是正负序双dq域矢量控制，但这种方法存在动态性能不佳、控制复杂度高以及参数校正困难等问题。 针对这些挑战，文章提出了一种创新的控制策略——基于MFPIR的矢量控制。此方法采用单闭环结构控制定子侧功率，省去了负序dq域控制器和转子电流内环，降低了系统的复杂性。通过调整控制器参数λ，可以在同一控制结构下实现多种控制目标，如转子电流控制、功率调节等，具有较好的灵活性和控制精度。 通过MATLAB/Simulink建立的1.5MW双馈风力发电系统仿真模型验证了该方法的可行性。仿真结果显示，提出的控制策略有效地应对了不对称电网电压，改善了DFIG的运行性能，同时简化了控制器设计，减少了参数调整的复杂性。 该研究提供了一种新的、高效的DFIG控制策略，对于提升不对称电网电压条件下风力发电系统的稳定性和效率具有重要意义，也为实际工程应用提供了新的思路。