论文部分内容阅读
新能源的发展日新月异,其中风力发电并网方向的进展尤为迅速。本文以双馈式感应风力发电机(Doubly-Fed Induction Generator,DFIG)并网系统为对象展开研究。由于DFIG有着定子侧直接并网的特点,导致系统运行时对电网电压的跌落较为敏感,因此必须具备低电压穿越(Low Voltage Ride Through,LVRT)能力。针对不平衡电压下的DFIG低电压穿越问题,本文的主要工作内容如下:提出一种基于模糊自抗扰(Fuzzy Active Disturbance Rejection Control,Fuzzy-ADRC)的DFIG低电压穿越控制方案。该方案针对转子侧部分的控制,以正、负序同步旋转坐标系中的数学模型为基础,结合自抗扰控制理论,设计出适用于DFIG低电压穿越的模糊自抗扰控制器。并针对控制器中的非线性状态误差反馈控制律(Nonlinear States Error Feed-Back,NLSEF),引入模糊逻辑运算,使控制系统能在线修改控制器参数。由此构建出基于模糊自抗扰的转子侧控制系统,解决低电压穿越过程中转子侧电流不平衡以及有功功率和电磁转矩波动较大的问题。提出一种改进型双环DFIG低电压穿越控制方案。该方案针对网侧部分的控制,根据网侧变换器的数学模型和控制需求,设计出两种控制目标并推导对应的电流指令,通过设计BP神经网络PID控制器提高电压控制环节的灵活性。为简化控制结构,将电流指令值变换到两相静止坐标系中结合改进的比例谐振(Proportion Resonant,PR)控制器,实现电流部分的正、负序同时控制。由此构建出改进型双环网侧控制系统,解决低电压穿越过程中直流母线电压波动过大以及交流侧电流含负序分量的问题。最后,在MATLAB/Simulink的环境下,与传统的控制方案进行了仿真对比与分析,证明了所提方案的可行性和优越性。