基于二阶线性自抗扰的风电并网逆变器电压控制
2021-01-21马幼捷赵发庆周雪松刘茂杨豹
马幼捷,赵发庆,周雪松,刘茂 ,杨豹
(1.天津理工大学天津市复杂控制理论重点实验室,天津 300384;2.天津理工大学电气电子工程学院,天津 300384)
随着大功率电力电子器件的快速发展和成功应用,直驱永磁风力发电系统已经成为我国风力发电的主力机型之一[1],直驱永磁风力发电机组(direct-drive permanent magnet synchronous genera-tor,D-PMSG)通过背靠背双脉宽调制(pulse width modulation,PWM)变流器实现发电机和大电网的隔离。然而由于风力发电具有随机性、间歇性等特点,改善风电并网逆变器的控制策略及并网电能质量依旧是当前的研究热点。并网逆变器作为风力发电系统能量转换的重要部分,所受到的扰动主要包括两个部分:变流器内部参数发生变化和外部条件变动所引起的扰动[2]。通常可以增大直流侧电容值来抑制直流母线电压的波动,但这会降低系统的响应速度,使发电成本增加、可靠性降低。因此并网逆变器控制策略的研究与应用具有重大的工程意义。
当前并网逆变器的控制方式主要有电压定向控制(voltage orientation control,VOC)、直接功率控制(direct power control,DPC)和非线性控制等[3-4]。文献[5]分析了基于电网电压矢量定向的网侧逆变器控制策略,实现了系统的单位因数并网,通过仿真验证该控制策略的有效性。文献[6]提出用模糊PI控制技术和神经网络PI控制技术取代传统的PI控制器,提高了并网电流的正弦饱满度,减少了谐波含量。文献[7]通过在电压外环使用滑膜变结构控制,内环采用预测电流控制,有效地抑制了网侧电流谐波,使得直流侧电压更加稳定。……
