不对称电网故障下直驱永磁风力发电系统直流母线电压稳定控制 精品.pdf

2010 年 7 月 电 工 技 术 学 报 Vol.25 No. 7 第 25 卷第 7 期 TRANSACTIONS OF CHINA ELECTROTECHNICAL SOCIETY Jul. 2010 不对称电网故障下直驱永磁风力发电系统 直流母线电压稳定控制 肖 磊 黄守道 黄科元 叶 盛 （湖南大学电气与信息工程学院 长沙 410082 ） 摘要 分析了三相不平衡电网电压下直驱永磁同步风力发电机组直流母线电压波动的机理， 研究了其稳定控制策略，以提高其在电网不对称故障下的低电压穿越能力。通过将不对称电压与 电流进行对称分量法分解，提出了一种在正负序同步坐标变换下电网正负序电压分别定向的矢量 控制策略，来消除功率传输中的波动分量，以实现在电网发生不对称故障时稳定直流母线电压， 并结合能量泄放回路来完成风电机组在电网发生不对称故障下的不脱网运行。仿真结果表明，所 提控制策略能够有效地抑制在电网不对称故障条件下直流母线电压波动，能量泄放回路能够有效 地控制故障发生时引起的直流母线过电压，实验结果证明了所提控制策略的有效性。 关键词：风力发电 直驱式 电压定向 不对称故障 故障穿越 中图分类号：TM614; TM713 DC Voltage Stability of Directly-Driven Wind Turbine With PM Synchronous Generator During the Asymmetrical Faults Xiao Lei Huang Shoudao Huang Keyuan Ye Sheng （Hunan University Changsha 410082 China ） Abstract This paper analyzes fluctuation mechanism on DC voltage of directly-driven wind turbine with permanent magnet synchronous generator under asymmetrical faults and studies stability control strategy in order to improve the capability of faults when asymmetry faults took place. Based on the method of symmetrical components for voltage and current, a vector-oriented control strategy which oriented on positive and negative voltage respectively is proposed to elimilate the fluctuation in power tranmission and to stabilize the DC voltage under asymmetrical faults, and then a energy consumption crowbar is used to consump the excrescent active power for the wind turbine un-off-line operation on grid faults .The simulation results show that the strategy is effective on inhibiting the DC voltage fluctuation,and the energy consumption crowbar could pro