马晓阳, 杨洪耕, 徐方维, 赵海杉

(四川大学电气信息学院, 四川省成都市 610065)

基于舒茨—基布逊法的双馈风机直流侧电压抑制

马晓阳, 杨洪耕, 徐方维, 赵海杉

(四川大学电气信息学院, 四川省成都市 610065)

针对双馈风机故障期间直流侧母线过压的问题,提出一种利用舒茨—基布逊法抑制直流电压的控制方法。首先,建立双馈感应发电机网侧变流器模型,利用小信号法探究了直流侧电压不稳定的机理。在建立网侧变流器状态空间模型的基础上,利用舒茨—基布逊法构建李雅普诺夫函数,得到了基于李雅普诺夫稳定判据的网侧变流器非线性状态反馈器。仿真结果表明所提方法可在电网电压故障期间抑制直流侧电压的振荡,提高双馈风机的故障穿越能力。

双馈感应发电机; 直流侧电压; 舒茨—基布逊法; 李雅普诺夫函数

0 引言

双馈感应发电机(doubly-fed induction generator,DFIG)作为风电场主流机型,具有良好的柔性并网以及解耦控制特性[1-3]。截至2016年12月,中国并网风机装机总容量达到世界首位。相比于其他类型的风机,DFIG因其良好的柔性并网以及解耦控制特性,比传统的恒速恒频风力发电机更易操作、稳定运行,得到了大规模广泛应用[4-5]。当系统故障导致DFIG机端电压降低时,由于定转子磁链的变化,串联在转子回路的变频器已过流,双馈风机一般会配备额外的硬件保护措施,来释放瞬时过程中的能量,一种广泛应用的防止过电压、过电流的硬件保护措施是故障时刻闭锁转子侧变流器并接入Crowbar回路,但Crowbar的投入导致直流母线电压因电容充电过度而过电压[6-8]。……