不對(duì)稱電網(wǎng)電壓下基于正負(fù)序分量檢測(cè)風(fēng)電換流器控制策略

蔣辰暉（國(guó)網(wǎng)上海市電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，上?！?00002）

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不對(duì)稱電網(wǎng)電壓下基于正負(fù)序分量檢測(cè)風(fēng)電換流器控制策略

蔣辰暉
（國(guó)網(wǎng)上海市電力公司經(jīng)濟(jì)技術(shù)研究院，上海200002）

KEY W0RDS：wind Power；PWM converter；Positive and negative sequence detection；asymmetric Power grid fau1t

摘要：提出了不對(duì)稱電網(wǎng)的概念，闡述了電網(wǎng)電壓不平衡產(chǎn)生的原因和典型的故障類型，給出了濾波器法和1/4周期延時(shí)法2種正負(fù)序分量檢測(cè)方法。在正負(fù)序分量檢測(cè)的基礎(chǔ)上，討論了針對(duì)不對(duì)稱電網(wǎng)的改進(jìn)的雙閉環(huán)控制方案，通過(guò)建立正負(fù)序d、q坐標(biāo)軸下的電流、電壓和功率的方程，使得改進(jìn)以后的雙閉環(huán)系統(tǒng)可以使PWM換流器工作在不對(duì)稱電網(wǎng)中，并保持輸入電流正弦以及輸出直流電壓恒定。使用Mat1ab/ Simu1ink工具進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，結(jié)果表明：基于正負(fù)序分量檢測(cè)的雙閉環(huán)控制策略能夠在對(duì)稱和不對(duì)稱電網(wǎng)下都有良好的表現(xiàn)，因此可以實(shí)現(xiàn)故障電網(wǎng)下的不間斷運(yùn)行。

關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電；PWM換流器；正負(fù)序檢測(cè)；不對(duì)稱電網(wǎng)故障

傳統(tǒng)的直流輸電PWM換流器控制策略假定電網(wǎng)是對(duì)稱的，三相電壓時(shí)間和空間都是互差120度。而當(dāng)電網(wǎng)電壓出現(xiàn)不對(duì)稱故障的時(shí)候，這種控制策略會(huì)產(chǎn)生二次諧波，影響換流電路的性能。傳統(tǒng)的控制策略不能保證良好的效果，二次諧波幅值增大，產(chǎn)生非特征諧波，同時(shí)損耗相應(yīng)增大，嚴(yán)重時(shí)可能造成PWM換流器的燒毀。所以近年來(lái)國(guó)內(nèi)外都對(duì)不對(duì)稱故障下PWM換流器的控制策略進(jìn)行研究。改進(jìn)后的策略必須要保證2個(gè)性能指標(biāo)：輸出電壓的恒定以及輸入電流的正弦[1-3]。

為了使換流器在電網(wǎng)不對(duì)稱條件下仍然正常運(yùn)行，必須抑制輸入側(cè)的諧波功率。電網(wǎng)不對(duì)稱故障引起用戶電網(wǎng)終端存在著正序和負(fù)序電壓，為了抑制諧波功率，必然需要讓PWM換流器存在相應(yīng)的負(fù)序電流，才能滿足單位功率因數(shù)運(yùn)行。傳統(tǒng)的雙閉環(huán)系統(tǒng)中僅對(duì)正序電流進(jìn)行直接控制[4-5]，而在電網(wǎng)電壓不對(duì)稱時(shí)，則需要改進(jìn)電流控制策略對(duì)網(wǎng)側(cè)的負(fù)序電流也進(jìn)行控制。

本文應(yīng)用的是正負(fù)序d、q電流內(nèi)環(huán)控制，這種方法基于不對(duì)稱電網(wǎng)下正負(fù)序分量的檢測(cè)。正負(fù)序d、q坐標(biāo)控制的方法是對(duì)傳統(tǒng)雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)的一種改進(jìn)。它繼承了傳統(tǒng)的雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)，控制思想比較直接，并且能夠很好地在不對(duì)稱電網(wǎng)下對(duì)正負(fù)序量進(jìn)行控制，保證了PWM換流器在故障電網(wǎng)下的輸入輸出特性，提高它的不間斷運(yùn)行能力。

本文提出了不對(duì)稱電網(wǎng)的概念，闡述了電網(wǎng)電壓不平衡產(chǎn)生的原因和典型的故障類型，提出了濾波器法和1/4周期延時(shí)法2種正負(fù)序分量檢測(cè)方法。在正負(fù)序分量檢測(cè)的基礎(chǔ)上，討論了針對(duì)不對(duì)稱電網(wǎng)的改進(jìn)的雙閉環(huán)控制方案。通過(guò)建立正負(fù)序d、q坐標(biāo)軸下的電流、電壓和功率的方程，使得改進(jìn)以后的雙閉環(huán)系統(tǒng)可以使PWM換流器工作在不對(duì)稱電網(wǎng)中，并保持輸入電流正弦以及輸出直流電壓恒定。最后使用Mat1ab/Simu1ink工具驗(yàn)證了控制策略的正確性。

1　電網(wǎng)的不對(duì)稱故障

電網(wǎng)電壓都是通過(guò)高壓輸電傳送的，所以要分析用戶終端的電壓情況，首先就要分析高壓輸電端電網(wǎng)故障類型。高壓端故障可以大致分為三相電壓等值跌落、單相電壓跌落、相間電壓故障和兩相對(duì)地短路故障這4種典型故障，其他非典型故障都可以歸到這4類典型故障中。

輸送時(shí)的電網(wǎng)和供給設(shè)備終端的電網(wǎng)并不是直接連接的，必須要通過(guò)變壓器來(lái)進(jìn)行不同電壓等級(jí)的匹配。所以不對(duì)稱的電網(wǎng)故障，實(shí)際上是通過(guò)變壓器來(lái)傳遞的。因此，用戶終端電網(wǎng)的電壓不對(duì)稱故障除了和遠(yuǎn)端高壓側(cè)的故障有關(guān)系，和變壓器的繞制也有關(guān)。變壓器的繞制方式有不改變電壓的相位和相對(duì)幅值大小的變壓器，消除零序分量的變壓器，將原邊的相、線電壓轉(zhuǎn)換成副邊的線電壓和相電壓的變壓器3類。

用戶終端的電網(wǎng)故障有2個(gè)影響因素，高壓端的4種典型故障和3種典型變壓器。因此，可以得到7種終端電網(wǎng)的不對(duì)稱故障，這7種故障類型及其特性如表1所示。

表1　7種故障類型及其特性Tab. 1 Seven types of faults and thelr characterlstlcs

作為控制前提，電網(wǎng)是一個(gè)三相三線制的電網(wǎng)，各相電壓瞬時(shí)值之和為0，在進(jìn)行控制分析之前，提出以下幾個(gè)假定[6-8]。

1）用戶終端電網(wǎng)是一個(gè)三相三線制系統(tǒng)，所以故障中不存在零序電流。

2）用戶終端電網(wǎng)中正序和負(fù)序分量的阻抗相同，并且遠(yuǎn)小于PWM整流器，所以可以將電網(wǎng)看成是一個(gè)理想的正序三相電源和一個(gè)理想的負(fù)序三相電源的串聯(lián)。

3）高壓端兩相對(duì)地短路時(shí)，假定零序阻抗較大，使得故障兩相的電壓幅值不能完全為0，不出現(xiàn)極端情況，所以正負(fù)序分量不能相等。

在假定條件下，用戶終端電網(wǎng)故障的類型剩下5種。故障2和故障5是不存在三線制的電網(wǎng)中的。因此假定1是合理的。這樣用戶終端的電網(wǎng)就成為了沒(méi)有零序分量，負(fù)序分量可調(diào)的故障電網(wǎng)。

2　雙閉環(huán)控制策略的改進(jìn)

由假定條件可知，在電網(wǎng)不平衡時(shí)，由于零序分量無(wú)流通路徑，三相電壓或電流分解成為正序分量和負(fù)序分量。α、β固定坐標(biāo)系下三相電量可分解為：

將正、負(fù)序分量分別轉(zhuǎn)換到正、負(fù)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上，那么正、負(fù)序分量在正、負(fù)序旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下均體現(xiàn)為直流，如圖1所示。

圖1　α、β坐標(biāo)系與正、負(fù)序旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系Flg. 1 α、β reference frame and the d＋q＋and d-qreference frames

由直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組接線可以得到網(wǎng)側(cè)電磁暫態(tài)模型：

其中：

控制二次波動(dòng)的有功功率為0，就可以達(dá)到避免二次直流電流、電壓波動(dòng)的目的，即令Pcos2＝Psin2＝0，因此電流的控制目標(biāo)為：

由網(wǎng)側(cè)電磁暫態(tài)模型式（2）可以得到正、負(fù)序控制器表達(dá)式：

由式（6）～式（8）可得改進(jìn)后的雙閉環(huán)控制策略，如圖2所示[9-10]。

3　正負(fù)序分量檢測(cè)

目前，正負(fù)序分量分離的一般的方法是使用濾波器，低通、帶通、帶阻和高通都可以達(dá)到需要的效。另外，也有針對(duì)正負(fù)序分量的特點(diǎn)對(duì)采樣點(diǎn)進(jìn)行數(shù)學(xué)計(jì)算，從而得到比較理想的正負(fù)序量的T/4延時(shí)計(jì)算法。將對(duì)這2種方法進(jìn)行一個(gè)簡(jiǎn)要的介紹。具體的仿真效果將在第4節(jié)中給出。

3.1陷波器進(jìn)行正負(fù)序分量分離

在dq同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中可以發(fā)現(xiàn)：正序同步坐標(biāo)中，正序分量為一個(gè)直流量，負(fù)序分量為一個(gè)2倍頻的正弦量。同樣，在負(fù)序同步坐標(biāo)系中，負(fù)序分量為一個(gè)直流量，正序分量為一個(gè)2倍頻的正弦量。正負(fù)序分量在常用坐標(biāo)軸下的旋轉(zhuǎn)速度如表2所示。

表2　正負(fù)序分量在常用坐標(biāo)軸下的旋轉(zhuǎn)速度Tab. 2 Rotatlonal speed of posltlve and negatlve sequence components ln common coordlnate axes

由表2可知，在dq坐標(biāo)系下，為了將正負(fù)序分量分離，可以用2f陷波器來(lái)濾除正（負(fù)）序分量，如圖3所示[11-12]。

圖3　正負(fù)序分離Flg. 3 The posltlve and negatlve sequences

數(shù)字濾波器技術(shù)目前已經(jīng)發(fā)展較成熟，應(yīng)用范圍較廣，精度也可以做得比較高，濾波只需要幾個(gè)采樣點(diǎn)就可以進(jìn)行。但是濾波器用在控制上有2個(gè)明顯的缺點(diǎn)：

1）濾波器的不能做到無(wú)差分離。本文的控制算法建立在正負(fù)序分量分離的基礎(chǔ)上，這就要求分離中有非常高的精度。盡管濾波器的階數(shù)可以做得很高來(lái)提高濾波的精度，但是，首先犧牲了響應(yīng)的速度，引起較大的時(shí)延；其次增加了控制的復(fù)雜程度，增加了處理器中編程的難度。

2）濾波器會(huì)破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定性。一個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定需要有一定的穩(wěn)定余量，濾波器在控制系統(tǒng)中必須被看成一個(gè)獨(dú)立的環(huán)節(jié)，當(dāng)濾波器的階數(shù)越高，就對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性能影響越大，而低階的濾波器又不能取得到很好的濾波效果。濾波器的使用同時(shí)也影響系統(tǒng)的穩(wěn)定性能，增加了確定PI參數(shù)的難度。

分析了濾波器給系統(tǒng)帶來(lái)的優(yōu)缺點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)濾波器作為一般通用的方法，盡管可以實(shí)現(xiàn)正負(fù)序分離的方法，但是從控制性能角度來(lái)講，并不是最好的方法。因此，希望能有更加針對(duì)性的正負(fù)序分離方法來(lái)替代[13]。

3.2 T/4延時(shí)計(jì)算法進(jìn)行正負(fù)序分量分離

數(shù)字濾波器是一種通用的算法，應(yīng)用在本文的特殊場(chǎng)合中存在弊端。所以希望從不對(duì)稱變量的特征上來(lái)提出一種比較有針對(duì)性的方法。式（9）是正負(fù)序分量的表達(dá)，根據(jù)電網(wǎng)故障的假設(shè)，是三相三線制系統(tǒng)，沒(méi)有零序分量。

式中：fa（t）、β（t）為這個(gè)時(shí)刻的αβ軸上的幅值；fP，fn為正負(fù)序分量的幅值。式（10）是T/4周期前的不對(duì)稱的矢量表示。體現(xiàn)在相位上正序分量落后了π/2，負(fù)序分量超前了π/2。

式中：fa（t-T/4），fβ（t-T/4）為T/4周期前時(shí)刻的α、β軸上的幅值?？梢詫?duì)式（10）進(jìn)行簡(jiǎn)化，得到：

根據(jù)式（9）、式（11）可以得到正負(fù)序分量的表達(dá)式為：

式中：faP、fβP、fan、fβn為正負(fù)序分量在αβ軸上的幅值。

由式（12）可知，當(dāng)知道t時(shí)刻前T/4的信號(hào)狀態(tài)時(shí)，假定這個(gè)信號(hào)在前T/4周期內(nèi)按照一定的正負(fù)序組合變化，那么在t時(shí)刻可以得到這段時(shí)間中正負(fù)分量組合在t時(shí)刻的表達(dá)。單從計(jì)算上看，T/4延時(shí)的方法是一種非常理想的計(jì)算方法，能夠無(wú)差地將正負(fù)序分量分離開(kāi)來(lái)。而且和濾波器最大的不同，優(yōu)點(diǎn)在于基本上對(duì)控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性沒(méi)有任何影響。在控制系統(tǒng)中不需要將變換作為一個(gè)獨(dú)立的環(huán)節(jié)來(lái)考慮，因此可以忽略計(jì)算的影響。這對(duì)從對(duì)稱控制到不對(duì)稱控制的改進(jìn)有很大的優(yōu)勢(shì)，PI參數(shù)有很寬的可調(diào)范圍[14-16]。

從2種分量分離的方法來(lái)看，T/4延時(shí)計(jì)算的方法更加具有針對(duì)性，但是動(dòng)態(tài)時(shí)間從原理上要長(zhǎng)于使用濾波器。因?yàn)楸疚倪M(jìn)行的仿真和實(shí)驗(yàn)的故障都不是瞬時(shí)故障，希望能夠得到很好的穩(wěn)態(tài)性能而對(duì)于動(dòng)態(tài)過(guò)程的影響要求不高。因此，T/4延時(shí)計(jì)算的方法更適合使用在本文的不對(duì)稱控制系統(tǒng)中。

4　仿真驗(yàn)證

為分析不對(duì)稱電壓下風(fēng)電并網(wǎng)暫穩(wěn)態(tài)過(guò)程，驗(yàn)證基于正負(fù)序分量檢測(cè)的雙閉環(huán)控制策略，本文使用了Mat1ab/Simu1ink建立了單端風(fēng)電場(chǎng)和變流器模型。系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)如表3所示。

表3　系統(tǒng)各項(xiàng)參數(shù)Tab. 3 The system parameters

系統(tǒng)各項(xiàng)PI調(diào)節(jié)器參數(shù)如表4所示。

仿真結(jié)果如圖4—圖8所示。

從仿真結(jié)果中可以看出：

1）基于負(fù)序分量檢測(cè)的控制策略在交流電壓正常時(shí)也可以正常工作。

2）交流電壓發(fā)生電壓跌落時(shí)，采用傳統(tǒng)控制方法在直流端產(chǎn)生了幅值為0.05 Pu的二次諧波。而采用改進(jìn)控制方法后，初始二次諧波幅值明顯減?。s為0.02 Pu）且在0.5 s的暫態(tài)波動(dòng)后完全消去了二次諧波并使電壓穩(wěn)定在參考值。

圖4　故障時(shí)直流電壓Flg. 4 DC voltage at fault

圖5　故障時(shí)負(fù)序電壓分量Flg. 5 Negatlve sequence voltage component at fault

圖6　故障時(shí)負(fù)序電壓分量（單相電壓跌落0.5 pu）Flg. 6 Negatlve sequence voltage component at fault （slngle phase voltage sag at 0.5 pu）

圖7　故障時(shí)采用傳統(tǒng)雙閉環(huán)控制直流電壓Flg. 7 The tradltlonal double closed-loop control dc voltage at fault

圖8　故障時(shí)采用改進(jìn)的雙閉環(huán)控制直流電壓Flg. 8 The lmproved double closed loop control the dc voltage at fault

基于正負(fù)序分量檢測(cè)的控制方法，在對(duì)稱電網(wǎng)下有和傳統(tǒng)控制策略相近的控制特性，在不對(duì)稱電網(wǎng)故障下能夠保證直流輸出電壓的穩(wěn)定和輸入電流的正弦，有效抑制諧波功率的產(chǎn)生。它保證了換流器在電網(wǎng)故障下的不間斷運(yùn)行。仿真結(jié)果也驗(yàn)證了該控制策略有非常優(yōu)良的控制性能，是電網(wǎng)故障下控制風(fēng)電換流器的有效手段。

5　結(jié)語(yǔ)

本文的研究重點(diǎn)是風(fēng)電換流器的不對(duì)稱控制策略。在電力電子迅速發(fā)展的今天，整流電路的使用量越來(lái)越大，功率也越做越高。傳統(tǒng)的相控和不控整流會(huì)對(duì)電網(wǎng)造成非常大的影響。為了得到整流的單位功率因數(shù)，有效抑制諧波PWM整流技術(shù)，成為目前國(guó)內(nèi)外研究的重點(diǎn)。

在分析了不對(duì)稱電網(wǎng)故障下電壓、電流和功率的特點(diǎn)后，對(duì)傳統(tǒng)的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)中存在的問(wèn)題作了分析。進(jìn)行了正負(fù)序同步坐標(biāo)軸電流獨(dú)立控制的改進(jìn)。建立了不對(duì)稱電網(wǎng)故障下不間斷運(yùn)行的控制原理。通過(guò)仿真驗(yàn)證了控制策略理論的正確性。在對(duì)稱、不對(duì)稱電網(wǎng)下觀察了傳統(tǒng)雙閉環(huán)和T/4延時(shí)計(jì)算雙閉環(huán)控制系統(tǒng)的直流母線電壓。仿真結(jié)果表明，基于正負(fù)序分量檢測(cè)的雙閉環(huán)控制策略能夠在對(duì)稱和不對(duì)稱電網(wǎng)下都有良好的表現(xiàn)，因此可以實(shí)現(xiàn)故障電網(wǎng)下的不間斷運(yùn)行。

參考文獻(xiàn)

[1]湯廣福.基于電壓源換流器的高壓直流輸電技術(shù)[M].北京：中國(guó)電力出版社，2009.

[2]安寧，周雙喜，朱凌志.中長(zhǎng)期電壓穩(wěn)定準(zhǔn)穩(wěn)態(tài)時(shí)域軌跡追蹤方法[J].電網(wǎng)技術(shù)，2006，30（20）：40-45. AN Ning，ZHOU Shuangxi，ZHU Lingzhi. An aPProach to trace Power system quasi steady state time domain trajectories of medium and 1ong term vo1tage stabi1ity[J]. Power System Techno1ogy，2006，30（20）：40-45（in Chinese）.

[3]趙吳鵬，王彪.傳動(dòng)鏈模型對(duì)風(fēng)機(jī)低電壓穿越能力的影響[J].節(jié)能技術(shù)，2012，30（4）：335-338. ZHAO WuPeng，WANG Biao. Drive-train mode1 for wind turbine LVRT caPabi1ity inf1uence[J]. Energy Conservation Techno1ogy，2012，30（4）：335-338（in Chinese）.

[4] VAN CUTSEM T，VOURNAS C D. Vo1tage stabi1ity ana-1ysis in transient and mid-term time sca1es[J]. IEEETransactions on Power Systems，1996，11（1）：146-154.

[5]李菁，楊浩，段秦剛.基于Mat1ab的雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組暫態(tài)模型[J].陜西電力，2013，41（8）：21-25. LI Jing，YANG Hao，DUAN Qingang. Probe into mode1 of doub1y fed induction wind turbine system based on mat1ab[J]. Shaanxi E1ectric Power，2013，41（8）：21-25（in Chinese）.

[6]周歧斌，劉非凡，程彧.基于ATP-EMTP的風(fēng)電機(jī)組雷擊過(guò)電壓分析與防護(hù)研究[J].電力與能源，2015，36（2）：130-134. ZHOU Qibin，LIU Feifan，CHENG Yu. Ana1ysis and Protection of 1ightning overvo1tage of wind turbine generator based on ATP-EMTP[J]. Power & Energy，2015，36（2）：130-134（in Chinese）.

[7]孫紅雨，黃勇，馬佳藝.基于雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)技術(shù)概述[J].西北水電，2012（4）：60-62. SUN Hongyu，HUANG Yong，MA Jiayi. Briefing of techno1ogy on grid connection of doub1e-fed wind turbinegenerator unit[J]. Northwest Water Power，2012（4）：60-62 （in Chinese）.

[8]陳虎，孟克其勞，馬建光.基于MATLAB的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組建模和仿真研究[J].節(jié)能技術(shù)，2012，30（1）：24-28. CHEN Hu，MENG Keqi1ao，MA Jianguang. The mode1ing and simu1ation study of wind turbine based on mat1ab[J]. Energy Conservation Techno1ogy，2012，30（1）：24-28（in Chinese）.

[9]張少泉，仇英輝，劉超，等.風(fēng)電并網(wǎng)對(duì)云南電網(wǎng)潮流分布與電網(wǎng)調(diào)峰的影響[J].南方電網(wǎng)技術(shù)，2012，6（5）：36-38. ZHANG Shaoquan，QIU Yinghui，LIU Chao，er a1. ImPact of wind Power on Yunnan Power grid distribution and Power grid Peaking[J]. Southern Power Grid Techno1ogy，2012，6 （5）：36-38（in Chinese）.

[10] GRENIER M E，LEFEBVRE D，VAN CUTSEM T. Quasi steady-state mode1s for 1ong-term vo1tage and frequency dynamics simu1ation[C]. IEEE Russia Power Tech，2005.

[11]孫紅霞，趙彩宏.光伏/風(fēng)電并網(wǎng)測(cè)試裝置的設(shè)計(jì)和開(kāi)發(fā)[J].高壓電器，2014，50（5）：103-109. SUN Hongxia，ZHAO Caihong. Design and deve1oPment of testing devices for Photovo1taic/wind Power grid connection[J]. High-vo1tage E1ectrica1 APParatus，2014，50（5）：103-109（in Chinese）.

[12]張曉紅，孫麗玲.基于STATCOM-BESS的風(fēng)電場(chǎng)功率協(xié)調(diào)控制策略研究[J].電力科學(xué)與工程，2014，30（8）：38-44. ZHANG Xiaohong，SUN Li1ing. Research on coordinated contro1 strategy of STATCOM BESS in wind farm[J]. D1kxygc，2014，30（8）：38-44（in Chinese）.

[13]王興武，高叔開(kāi)，張照彥.基于STAR-90風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)仿真系統(tǒng)研制[J].電力科學(xué)與工程，2009，25（11）：1-5. WANG Xingwu，GAO Shukai，ZHANG Zhaoyan. Research and deve1oP of wind Power farm simu1ation system based on STAR-90[J]. D1kxygc，2009，25（11）：1-5（in Chinese）.

[14]雷濤，鞠立偉，彭道鑫.計(jì)及碳排放權(quán)交易的風(fēng)電儲(chǔ)能協(xié)同調(diào)度優(yōu)化模型[J].華北電力大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2015（3）：97-104. LEI Tao，JU Liwei，PENG Daoxin. A cooPerative schedu1ing oPtimization mode1 for wind Power energy storage in carbon emissions trading[J]. Journa1 of North China E1ectric Power University：Natura1 Science Edition，2015（3）：97-104（in Chinese）.

[15]劉勇.相同風(fēng)速功率下兩種風(fēng)電機(jī)組響應(yīng)電網(wǎng)短路故障的對(duì)比分析[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2015，43（23）：28-34. LIU Yong. ComParative ana1ysis of DFIG and PMSG caPabi1ity with same wind sPeed-Power curveresPonse to short circuit fau1t of Power system[J]. Power System Protection and Contro1，2015，43（23）：28-34（in Chinese）.

[16]李學(xué)生，張新聞，常玉峰，等.基于半導(dǎo)體功率損耗的小型風(fēng)電變換器可靠性研究[J].電力系統(tǒng)保護(hù)與控制，2015，43（19）：15-21. LI Xuesheng，ZHANG Xinwen，CHANG Yufeng，et a1. Sma11 wind Power converter re1iabi1ity research based on semiconductor Power 1oss[J]. Power System Protection and Contro1，2015，43（19）：15-21（in Chinese）.

蔣辰暉（1989—），男，碩士，助理工程師，主要從事電力設(shè)計(jì)工作。

（編輯董小兵）

Project SuPPorted by the Nationa1 Natura1 Science Fund（51207101）.

Control Strategy of Wlnd Power Converter Based on Negatlve Sequence Component Detectlon under Asymmetrlc Grld Voltage

JIANG Chenhui
（Economic Research Institute，State Grid Shanghai MuniciPa1 E1ectric Power ComPany，Shanghai 200002，China）

ABSTRACT：This PaPer Puts forward the concePt of asymmetric Power system and exPounds the causes of the unba1anced grid vo1tage and tyPes of the tyPica1 fau1ts，and Presents the detection method of two Positive and negative sequence comPonents of both the fi1ter method and 1/4 cyc1e de1ay method. Based on the Positive and negative sequence detection，the PaPer discusses the imProved doub1e c1osed 1ooP contro1 for the asymmetric grid system. Through the estab1ishment of the equations of current，vo1tage and Power in the Positive and negative sequence d，q axis，the imProved doub1e c1osed-1ooP system ensures that the PWM converter can work in the asymmetric Power grid and the sinusoida1 inPut current and the DC vo1tage outPut are stab1e. The Mat1ab/Simu1ink too1 is used and the simu1ation resu1ts show that the imProved doub1e c1osed 1ooP contro1 strategy based on the detection of the Positive and negative sequence comPonents has good Performance in both the symmetric and asymmetric Power grids and he1Ps to rea1ize the uninterruPted oPeration of the Power grid at fau1t.

作者簡(jiǎn)介：

收稿日期：2015-02-05。

基金項(xiàng)目：國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目（51207101）。

文章編號(hào)：1674-3814（2016）01-0089-06

中圖分類號(hào)：TM614

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A