张明锐　梅　杰　李元浩　欧阳丽

(1.同济大学电子与信息工程学院　上海　201804 2.上海电气集团股份有限公司中央研究院　上海　200070)



基于切换仿射系统的风电电压稳定控制

张明锐1梅杰1李元浩2欧阳丽2

(1.同济大学电子与信息工程学院上海201804 2.上海电气集团股份有限公司中央研究院上海200070)

为了提高基于固态变压器的永磁风电并网系统的电压稳定性，在低压直流侧通过双向DC-DC对超级电容器储能装置进行充放电管理。建立了基于Boost电路的切换仿射线性系统模型，根据Lyapunov稳定性分析法划分各子系统的运行区域，构造切换律，保证系统在任何情况下二次稳定。同时结合储能电路的充放电控制策略维持母线电压稳定，既减少了开关次数，又增强了系统的鲁棒性。仿真研究表明，在风速改变和电网电压跌落两种工况下，直流侧电压波动、超级电容器充放电电压和充放电电流均变小。该方案可以快速准确地抑制直流母线电压波动，改善并网风力发电机组的电能质量和稳定性。

风力发电电压稳定DC-DC变换器切换仿射线性系统切换律

0　引言

直驱永磁同步风力发电机组(Directly Driven Wind Turbine with Permanent Magnet Synchronous Generator，D-PMSG)具有结构简单、维护成本低、转换效率高和可靠性高等优点，在风电市场中得到了较快发展[1]。D-PMSG系统中直流母线是实现能量传输与转换的中间环节，母线电压的稳定与否直接关系到整个风电系统的稳定与安全[2]。许多研究通过控制网侧变流器，使其在电网故障时切换至STATCOM模式，可以在一定程度上维持直流母线电压的稳定，但其控制范围有限，对于较长时间的深度故障，还需要通过硬件电路平衡能量[3]。……