雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)與解列控制及仿真研究*

鄭景文， 劉 鵬， 李玉超

(武漢大學(xué) 電氣工程學(xué)院，湖北 武漢 430072)

雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)與解列控制及仿真研究*

鄭景文， 劉 鵬， 李玉超

(武漢大學(xué) 電氣工程學(xué)院，湖北 武漢 430072)

對雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的起動(dòng)并網(wǎng)、解列切出的控制過程和控制策略進(jìn)行了研究。以雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，對相應(yīng)的并網(wǎng)與解列控制方案進(jìn)行了詳細(xì)的介紹與分析。然后基于PSCAD/EMTDC仿真，對理論分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證。結(jié)果表明： 給出的并網(wǎng)控制策略電壓幅值波動(dòng)小，控制精度高，響應(yīng)迅速，能較好跟隨網(wǎng)側(cè)電壓；按照給出的起動(dòng)并網(wǎng)步驟，可實(shí)現(xiàn)定子電流的零沖擊并網(wǎng)?；谛甭士刂频亩ㄗ与娏鏖]環(huán)控制策略能平滑且迅速地控制定子電流并快速滅磁，讓整個(gè)解列過程更加平穩(wěn)；按照所給解列步驟可使電機(jī)從電網(wǎng)中快速脫離，完成軟解列過程。

雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)； 起動(dòng)并網(wǎng)； 解列切出； 控制策略； 仿真驗(yàn)證

0 引 言

隨著雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的單機(jī)容量向MW級(jí)水平發(fā)展，風(fēng)機(jī)并網(wǎng)過程中的沖擊電流已無法忽視，較大沖擊電流造成電網(wǎng)電壓跌落，威脅電網(wǎng)安全運(yùn)行[1-2]。因此通過合理的并網(wǎng)控制策略抑制并網(wǎng)沖擊電流已成為風(fēng)力發(fā)電技術(shù)至關(guān)重要的環(huán)節(jié)[3]。當(dāng)風(fēng)電場風(fēng)速過高或過低時(shí)，會(huì)造成風(fēng)力發(fā)電機(jī)組各部件的損壞或者轉(zhuǎn)速低于最小運(yùn)行轉(zhuǎn)速，考慮到勵(lì)磁變頻器最大電壓的限制，雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組必須解列停機(jī)。

文獻(xiàn)[2-8]研究了雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的空載并網(wǎng)控制策略；文獻(xiàn)[9-12]研究了雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)特殊運(yùn)行工況下勵(lì)磁控制策略；文獻(xiàn)[13-17]研究了雙饋式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越技術(shù)；文獻(xiàn)[18-20]研究了發(fā)電機(jī)組的最大風(fēng)能追蹤的控制策略。但是對雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組起動(dòng)并網(wǎng)、解列切出的具體控制過程和控制方案以及雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的解列控制策略目前文獻(xiàn)中尚未見具體系統(tǒng)的報(bào)告。為了滿足雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)與解列的要求，進(jìn)一步提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性，有必要對雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的并網(wǎng)、解列控制進(jìn)行具體深入研究。本文根據(jù)雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的特點(diǎn)，系統(tǒng)地給出了雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的起動(dòng)并網(wǎng)、解列切出的具體控制過程及控制基本原理，分析了具體的控制策略?；赑SCAD/EMTDC仿真平臺(tái)建立雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組空載并網(wǎng)、解列切出的模型，仿真以驗(yàn)證理論及對比分析的正確性。

1 雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組數(shù)學(xué)模型

雙饋感應(yīng)電機(jī)具有非線性、時(shí)變性、強(qiáng)耦合的特點(diǎn)，分析和求解困難。為了簡化分析和應(yīng)用于矢量變換控制，按照發(fā)電機(jī)的正方向規(guī)定，可以得到d、q同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下雙饋發(fā)電機(jī)的定轉(zhuǎn)子電壓、磁鏈及功率數(shù)學(xué)模型[2-5]。

(1)

(2)

(3)

(4)

(5)

式中：usd、usq、urd、urq——雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子電壓的d、q軸分量；

ψsd、ψsq、ψrd、ψrq——雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子磁鏈的d、q軸分量；

ω1——d、q軸同步旋轉(zhuǎn)角速度；

ωr——轉(zhuǎn)子角速度；

ωs——轉(zhuǎn)差頻率，ωs=ω1-ωr；

Lms——三相中一相定子繞組與轉(zhuǎn)子繞組間的最大互感；

Ls——定子繞組的自感，Ls=Lm+Ll1；

Lr——轉(zhuǎn)子繞組的自感，Lr=Lm+Ll2；

Ll1——定子側(cè)漏感；

Ll2——轉(zhuǎn)子側(cè)漏感；

Ps、Qs——雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子側(cè)輸出有功、無功功率。

由于并網(wǎng)前發(fā)電機(jī)處于空載狀態(tài)，定子側(cè)電流為0，故得到空載運(yùn)行時(shí)的定、轉(zhuǎn)子電壓方程和定、轉(zhuǎn)子磁鏈方程[3- 4,7]如下：

(6)

(7)

(8)

(9)

2 雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組起動(dòng)并網(wǎng)控制策略

2.1 雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)起動(dòng)并網(wǎng)控制過程

雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。本文給出的雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的起動(dòng)邏輯順序如下：

(1) 風(fēng)速到達(dá)切入風(fēng)速，風(fēng)力機(jī)帶動(dòng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)到同步轉(zhuǎn)速。

(3) 打開K1，打開雙PWM變換器的閉鎖裝置，閉合勵(lì)磁開關(guān)K2，此時(shí)電網(wǎng)經(jīng)過雙PWM變換器對發(fā)電機(jī)進(jìn)行勵(lì)磁。由于此時(shí)雙饋發(fā)電機(jī)沒有并網(wǎng)，因此處于空載狀態(tài)。通過控制轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流的幅值、頻率、相位使空載電壓跟隨電網(wǎng)電壓的變化而變化。當(dāng)達(dá)到同步即可并網(wǎng)。

(4) 閉合并網(wǎng)開關(guān)K3，同時(shí)將空載并網(wǎng)策略切換為最大風(fēng)能追蹤策略。經(jīng)過一段時(shí)間的振蕩，完成并網(wǎng)。

圖1 雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

2.2 雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)控制策略

目前國內(nèi)外學(xué)者提出的風(fēng)機(jī)控制策略有定子電壓開環(huán)控制策略和定子電壓閉環(huán)控制策略[3-8]。

2.2.1 基于滯環(huán)比較定子電壓開環(huán)控制策略

將式(8)代入式(6)，并忽略其暫態(tài)過程，可得

(10)

采用定子磁鏈定向矢量控制，將d軸定為定子磁鏈?zhǔn)噶糠较?，定子電壓為q軸負(fù)方向。定子磁場定向示意圖如圖2所示。

圖2 定子磁場定向示意圖

基于以上討論，有ψsd=ψs，ψsq=0，usq=-us，usd=0。其中，ψs為定子磁鏈幅值，us為定子電壓幅值。整理可得空載運(yùn)行時(shí)，轉(zhuǎn)子電流為[3- 4]

(11)

由式(6)～式(11)可以得到并網(wǎng)的控制策略，控制框圖如圖3所示。

圖3 定子電壓開環(huán)控制策略

由圖3可看出，通過測得電網(wǎng)電壓大小，根據(jù)式(11)計(jì)算出雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子電流d軸參考值ird*，令q軸參考值為0，轉(zhuǎn)子側(cè)控制利用滯環(huán)電流比較控制，使轉(zhuǎn)子電流跟隨參考值的變化，即可實(shí)現(xiàn)定子電壓對網(wǎng)側(cè)電壓的追隨。

2.2.2 基于滯環(huán)比較定子電壓閉環(huán)控制策略

考慮到電網(wǎng)電壓發(fā)生波動(dòng)時(shí)，定子電壓開環(huán)控制忽略暫態(tài)過程，不能精確地跟隨網(wǎng)側(cè)電壓，并網(wǎng)也許會(huì)造成較大沖擊電流，故采用電壓瞬時(shí)值閉環(huán)控制方法[9-12]。

電壓瞬時(shí)值閉環(huán)控制中，由于轉(zhuǎn)子電流q軸分量是定子與電網(wǎng)電壓的d軸分量的差值經(jīng)過PI控制得到，轉(zhuǎn)子電流的d軸分量是定子與電網(wǎng)電壓的q軸分量的差值經(jīng)過PI控制得到，通過電流內(nèi)環(huán)與電壓外環(huán)的控制，讓定子電壓的d、q軸分量追隨電網(wǎng)電壓的d、q軸分量，從而同時(shí)實(shí)現(xiàn)電壓幅值、相位、頻率的追蹤，實(shí)現(xiàn)無沖擊電流的并網(wǎng)?；跍h(huán)比較的定子電壓外環(huán)控制框圖如圖4所示。

圖4 定子電壓閉環(huán)控制框圖

3 雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)解列控制策略

3.1 雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)解列控制策略

雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的起動(dòng)并網(wǎng)過程的關(guān)鍵是對雙饋電機(jī)的空載定子電壓進(jìn)行控制，而解列切出過程的關(guān)鍵是對雙饋電機(jī)的定子電流進(jìn)行控制[9]。通過對定子電流的控制，使其逐漸減小為零，在零電流的情況下將風(fēng)機(jī)從電網(wǎng)切出，實(shí)現(xiàn)軟解列過程。解列切出過程包含最大風(fēng)能追蹤控制策略與定子電流閉環(huán)控制策略。

3.1.1 最大風(fēng)能追蹤控制策略

采用定子磁鏈定向矢量控制，整理式(1)～式(5)可得DFIG定子輸出有功、無功功率與轉(zhuǎn)子d-q軸電流間關(guān)系為[8]

(12)

由式(12)可看出，雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子側(cè)輸出有功功率和無功功率分別由轉(zhuǎn)子電流q軸和d軸分量控制，實(shí)現(xiàn)了有功無功解耦控制。圖5為DFIG最大風(fēng)能追蹤控制框圖。功率跟蹤曲線為Pmax=kωr3，Pmax為某一風(fēng)速下定子側(cè)輸出的最大有功功率，k是與風(fēng)力機(jī)有關(guān)的常數(shù)[18-19]。

圖5 DFIG最大風(fēng)能追蹤控制框圖

該控制中內(nèi)環(huán)為電流環(huán)控制，外環(huán)為功率控制。通過最大風(fēng)能跟蹤曲線，輸入轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，得到相應(yīng)的定子側(cè)有功參考值。將有功、無功功率實(shí)際值與參考值比較，差值經(jīng)PI調(diào)節(jié)器后，分別輸出轉(zhuǎn)子側(cè)電流的q軸和d軸分量，與實(shí)際電流比較，差值經(jīng)PI控制，經(jīng)過解耦與前饋補(bǔ)償后，輸出轉(zhuǎn)子側(cè)電壓，控制IGBT的通斷，從而實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能的追蹤[20]。

3.1.2 定子電流閉環(huán)控制策略

將usd=0代入式(5)，得雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率與定子電流的關(guān)系：

(13)

根據(jù)式(13)，解列前雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子側(cè)輸出功率與定子電流、電壓有關(guān)。由于定子電壓由網(wǎng)側(cè)電壓決定，不為零，故分別控制定子電流isq、isd為零也就等價(jià)于控制定子側(cè)輸出有功、無功功率為零。為防止參考值突變造成控制失穩(wěn)，故在定子電流外環(huán)(功率外環(huán))控制上加上斜率控制，內(nèi)環(huán)直接電流控制與最大風(fēng)能追蹤控制一樣?？刂瓶驁D如圖6所示。

圖6 定子電流閉環(huán)控制策略

由式(12)和式(13)可見： 定子電流與轉(zhuǎn)子電流存在對應(yīng)關(guān)系。如圖6所示，定子電流isq、isd參考值與實(shí)際值進(jìn)行比較，差值經(jīng)過PI控制得到內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)子電流參考值，最終通過外環(huán)定子電流與內(nèi)環(huán)轉(zhuǎn)子電流控制，實(shí)現(xiàn)定子電流isq、isd為零，完成風(fēng)機(jī)軟解列過程。

3.2 雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)解列切出控制過程

雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)解列結(jié)構(gòu)圖如圖7所示，具體步驟如下：

圖7 雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)解列結(jié)構(gòu)圖

(1) 控制器發(fā)出停機(jī)指令，令irq*為最大指令值，提供最大的制動(dòng)轉(zhuǎn)矩，風(fēng)力機(jī)組轉(zhuǎn)速下降。

語篇中第二封信的送信人是寫信人自己陶嵐。這更饒有意味?！艾F(xiàn)在我卻又要向你說話了?！薄耙贿吘蛷乃麓鼉?nèi)取出一封信,仔細(xì)地交給他,象交給一件寶貝一樣。蕭澗秋微笑地受去,只略略的看一看封面,也就仔細(xì)地將它藏進(jìn)抽斗內(nèi),這種藏法也似要傳之久遠(yuǎn)一般?！鄙院?“他很快的走到桌邊,將那封信重新取出來,用剪刀裁了口,抽出一張信紙,他靠在桌邊,幾乎和看福音書一樣,他看下去……”如此“授受”一個(gè)“文本”,耐人尋味。

(2) 當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速下降到風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行的最小轉(zhuǎn)速時(shí)，令DFIG的定子電流參考值逐步減小為0，讓實(shí)際值跟隨參考值的變化。待定子電流下降為零后將開關(guān)K1斷開。

(3) 將轉(zhuǎn)子電流參考值設(shè)定為零，通過減小轉(zhuǎn)子電流進(jìn)行風(fēng)機(jī)滅磁操作。

(4) 當(dāng)轉(zhuǎn)子電流下降為0時(shí)，將開關(guān)K2斷開，實(shí)現(xiàn)雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的解列操作。

4 雙饋式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)解列仿真及分析

本文基于PSCAD/EMTDC仿真環(huán)境對雙饋式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的起動(dòng)并網(wǎng)、解列切出過程和控制策略進(jìn)行仿真及對比分析。其中雙饋電機(jī)的額定功率P=3MW；頻率f=50Hz；同步轉(zhuǎn)速為 3000r/min；定、轉(zhuǎn)子電阻Rs、Rr分別為0.259Ω，0.214Ω；定、轉(zhuǎn)子自感Ls、Lr分別為4.507mH，4.503mH；定轉(zhuǎn)子互感Lm為4.22mH。

4.1 雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)起動(dòng)并網(wǎng)運(yùn)行仿真

為驗(yàn)證本文給出的DFIG起動(dòng)并網(wǎng)過程及控制策略的正確性，對雙饋電機(jī)的并網(wǎng)過程進(jìn)行仿真驗(yàn)證。仿真并網(wǎng)過程嚴(yán)格按照本文所給步驟進(jìn)行，仿真結(jié)果如圖8、圖9所示。

圖8 基于滯環(huán)比較電壓閉環(huán)控制的網(wǎng)側(cè)電壓及定子電壓波形圖

圖9 DFIG起動(dòng)并網(wǎng)前后轉(zhuǎn)速、直流電壓、 定子電流仿真波形圖

圖8是基于滯環(huán)比較電壓閉環(huán)控制的網(wǎng)側(cè)電壓及定子電壓波形圖。如圖8所示，t=0.02s時(shí)，系統(tǒng)提供勵(lì)磁，定子電壓從0開始變化，約在0.07s時(shí)較好地跟隨網(wǎng)側(cè)電壓，跟隨后定子側(cè)電壓波形幅值波動(dòng)量約為6%。

對以上仿真結(jié)果進(jìn)行分析可得到以下結(jié)論：

(1) 電壓閉環(huán)控制的電壓幅值波動(dòng)小、控制精度高、響應(yīng)迅速。盡管并網(wǎng)過程中發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速變化，通過勵(lì)磁控制，可實(shí)現(xiàn)定子電壓較好地跟隨網(wǎng)側(cè)電壓。驗(yàn)證了本文給出的空載并網(wǎng)控制的有效性及優(yōu)越性。

(2) 按照本文給出的起動(dòng)并網(wǎng)過程和控制策略完成并網(wǎng)，可實(shí)現(xiàn)定子電流的無沖擊并網(wǎng)，同時(shí)直流母線側(cè)電壓保持穩(wěn)定。由此驗(yàn)證了本文提出的起動(dòng)并網(wǎng)過程和控制策略的正確性。

4.2 雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)解列切出運(yùn)行仿真

為了進(jìn)一步驗(yàn)證DFIG的解列切出過程，對其控制策略進(jìn)行仿真驗(yàn)證。仿真波形如圖10所示。

圖10為DFIG解列切出前后定子側(cè)電流、功率輸出值、轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流及直流母線電壓的仿真波形圖。如圖10所示，t=1s，當(dāng)機(jī)組轉(zhuǎn)速下降到風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行的最小轉(zhuǎn)速時(shí)，通過斜率控制令DFIG的輸出功率參考值從1(p.u.)逐步減小，t=3s下降為0，功率實(shí)際值很好地跟隨參考值的變化。由圖10中定子電流波形圖可看出，隨著功率的下降，定子電流也同步下降，在t=3s時(shí)下降為零，此時(shí)將圖7中開關(guān)K1斷開，DFIG定子側(cè)與網(wǎng)側(cè)平滑解列。t=3s時(shí)，將轉(zhuǎn)子電流參考值設(shè)定為零，通過減小轉(zhuǎn)子電流進(jìn)行風(fēng)機(jī)滅磁操作，圖10中的轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流波形在3s時(shí)經(jīng)過0.3s的振蕩后于t=3.3s時(shí)變成零值，滅磁成功，此時(shí)定子電壓值為零。當(dāng)轉(zhuǎn)子電流下降為0時(shí)，將開關(guān)K2斷開，實(shí)現(xiàn)雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的解列切出操作。在整個(gè)解列過程中直流母線電壓在風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)穩(wěn)定為10kV，證明網(wǎng)側(cè)變流器控制效果良好，在t=3s開始滅磁以及斷開K2后，風(fēng)機(jī)從電網(wǎng)中切出，電容電壓通過放電，逐漸衰減為0。

圖10 解列切出前后DFIG變量仿真波形圖

通過對圖10仿真分析表明：

(1) 按照本文給出的解列切出控制過程及定子電流閉環(huán)控制策略，雙饋式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在解列過程中能迅速地控制定子電流及快速滅磁，使電機(jī)從電網(wǎng)中快速平穩(wěn)脫離，完成軟解列過程。驗(yàn)證了文中所給控制策略和方案的正確性。

(2) 本文在定子電流外環(huán)(功率外環(huán))控制上加上斜率控制，可以讓定子電流參考值平穩(wěn)地下降為零值，讓實(shí)際值較好地跟隨參考值，使整個(gè)解列過程更加平穩(wěn)。

(3) 該方案通過控制轉(zhuǎn)子側(cè)的勵(lì)磁電流間接地控制定子電流及電磁轉(zhuǎn)矩制動(dòng)。與傳統(tǒng)的機(jī)械制動(dòng)方案相比，制動(dòng)更加迅速、能量利用率更高、成本更為低廉。

5 結(jié) 語

本文對雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的起動(dòng)并網(wǎng)、解列切出的控制過程和控制策略進(jìn)行了研究，以雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，對相應(yīng)的并網(wǎng)與解列控制方案進(jìn)行了詳細(xì)的介紹與分析。基于PSCAD/EMTDC仿真，對理論分析結(jié)果進(jìn)行驗(yàn)證：

(1) 本文給出的并網(wǎng)控制策略電壓幅值波動(dòng)小、控制精度高、響應(yīng)迅速，在變速情況下仍能較好地跟隨網(wǎng)側(cè)電壓；按照給出的起動(dòng)并網(wǎng)步驟，可實(shí)現(xiàn)定子電流的零沖擊并網(wǎng)。

(2) 本文給出基于斜率控制的定子電流閉環(huán)控制策略能平滑且迅速地控制定子電流及快速滅磁，讓整個(gè)解列過程更加平穩(wěn)；按照本文所給解列步驟可使電機(jī)從電網(wǎng)中快速平穩(wěn)脫離，完成軟解列過程。

以上結(jié)論有效地驗(yàn)證了本文給出的起動(dòng)并網(wǎng)及解列切出的控制過程和控制策略的正確性、有效性。為雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制系統(tǒng)及并網(wǎng)運(yùn)行、解列切出的特性分析提供一定的參考。

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[期刊簡介]

《電機(jī)與控制應(yīng)用》(原《中小型電機(jī)》)創(chuàng)刊于1959年，是經(jīng)國家新聞出版總署批準(zhǔn)注冊，由上海電器科學(xué)研究所(集團(tuán))有限公司主辦的具有專業(yè)權(quán)威的電工技術(shù)類科技期刊。

期刊定位于電機(jī)、控制和應(yīng)用三大板塊，以中小型電機(jī)為基礎(chǔ)，拓展新型的高效節(jié)能和微特電機(jī)技術(shù)，以新能源技術(shù)和智能控制技術(shù)引領(lǐng)和提升傳統(tǒng)的電機(jī)制造技術(shù)為方向，以電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能為目標(biāo)開拓電機(jī)相關(guān)應(yīng)用，全面報(bào)道國內(nèi)外的最新技術(shù)、產(chǎn)品研發(fā)、檢測、標(biāo)準(zhǔn)及相關(guān)的行業(yè)信息。

本刊每月10日出版，國內(nèi)外公開發(fā)行，郵發(fā)代號(hào)4-199。在半個(gè)多世紀(jì)的歲月中，該雜志為我國中小型電機(jī)行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步與發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)，在中國電機(jī)及其應(yīng)用領(lǐng)域享有很高的影響。

依托集團(tuán)公司雄厚的技術(shù)實(shí)力和廣泛的行業(yè)資源，《電機(jī)與控制應(yīng)用》正朝著專業(yè)化品牌媒體的方向不斷開拓創(chuàng)新，在全國科技期刊界擁有廣泛的知名度，是“中國學(xué)術(shù)期刊綜合評價(jià)數(shù)據(jù)庫來源期刊”、“中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫來源期刊”、“中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)全文收錄期刊”，得到了業(yè)內(nèi)人士的普遍認(rèn)可，備受廣大讀者的推崇和信賴，多次被評為中文核心期刊、中國科技核心期刊、全國優(yōu)秀科技期刊。

中文核心期刊 中國科技核心期刊 中國學(xué)術(shù)期刊(光盤版)

全國優(yōu)秀科技期刊 華東優(yōu)秀科技期刊

中國科學(xué)引文數(shù)據(jù)庫來源期刊 中國學(xué)術(shù)期刊綜合評價(jià)數(shù)據(jù)庫來源期刊

Control and Simulation Research on Grid-Connection and Splitting of Doubly-Fed Wind Power System

ZHENGJingwen，LIUPeng，LIYuchao

(College of Electrical Engineering， Wuhan University， Wuhan 430072， China)

The control process and control strategies of Doubly-fed wind power generator’s Grid-connection and Splitting Cutting-out were studied. Based on the mathematical model of doubly-fed wind power generator, the corresponding Control schemes of Grid-connection and Splitting have carried on the detailed introduction and analysis. Then based on PSCAD/EMTDC simulation, the theoretical analysis results were verified. The results showed that: the grid-connection control strategy makes voltage amplitude fluctuation smaller and it has higher control precision, quicker response and it can follow the Grid-voltage; According to the starting grid step, it can realize the interconnection of zero impacts between the stator current. Stator current closed-loop control strategy based on slope control can smooth and rapid control stator current and fast drop-out, it makes whole solution column process more smoothly; Solution steps listed can make the doubly-fed generator cut out quickly from the power grid, completing the process of soft solution column.

doubly-fed wind power generator; grid-connection; splitting and cutting-out; control strategy; simulation verification

國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(51207115)

鄭景文

TM 315

A

1673-6540(2015)05-0051-07

2014-12-11