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风电变流技术 多物理场耦合 ★ 5.0

基于暂态电动势控制的双馈风机鲁棒自同步控制策略

Robust Self-Synchronization Control Strategy for Doubly-Fed Wind Turbines Based on Transient EMF Control

作者 黄达 · 柯德平 · 杨欢欢 · 徐光虎 · 徐箭
期刊 电工技术学报
出版日期 2025年1月
卷/期 第 40 卷 第 4 期
技术分类 风电变流技术
技术标签 多物理场耦合
相关度评分 ★★★★★ 5.0 / 5.0
关键词 跟网型 构网型 自同步 双馈风机 鲁棒控制 暂态电动势 黄达 柯德平 杨欢欢 徐光虎 徐箭 电工技术学报 Transactions of China Electrotechnical Society
版本:
针对自同步控制在双馈风机中应用受限的问题,提出一种基于暂态电动势控制的鲁棒自同步控制策略。通过转子侧变换器调控定子暂态电动势,有效计及机械与励磁动态,提升闭环稳定性。进一步提出鲁棒PI参数设计方法,增强系统对参数不确定性的适应能力。仿真验证了该策略可有效支撑电网,并显著提高不确定性环境下系统的稳定性。
在直接并网电压源型逆变器上广泛研究的自同步控制方法难以直接应用于双馈风机,其主要原因是受控的转子侧逆变器电压与并网的定子暂态电动势是通过转子励磁绕组动态耦合的.因此,该文提出一种基于暂态电动势控制的双馈风机鲁棒自同步控制策略.通过转子侧逆变器电压控制暂态电动势,所提自同步控制策略可有效计及风机机械和励磁动态,避免其对闭环控制系统稳定性的不良影响.此外,针对所提自同步控制中的 PI 参数,该文进一步提出了鲁棒 PI参数设计方法,以应对由于风机参数不确定性带来的闭环系统稳定性问题.仿真结果验证了双馈风机在该文所提自同步控制策略下可以有效地向电网提供支撑.同时,仿真结果表明,具有鲁棒PI参数的自同步控制对风机参数的不确定性具有更强的免疫能力,从而提升了双馈风机自同步闭环控制系统在不确定性参数环境下的稳定性.
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SunView 深度解读

该研究的暂态电动势控制思路对阳光电源的储能变流器和光伏逆变器产品线具有重要参考价值。其鲁棒自同步控制策略可优化ST系列储能变流器和SG系列光伏逆变器的并网控制性能,特别是在电网扰动工况下的稳定性。通过将该技术与阳光现有的GFM/VSG控制相结合,可进一步提升PowerTitan大型储能系统的电网支撑能力。该方案在考虑多物理场耦合的基础上提出的鲁棒PI参数设计方法,也为提高产品在复杂工况下的适应性提供了新思路。建议在下一代储能变流器和光伏逆变器的控制系统开发中吸收这一创新成果。