弱網(wǎng)下直驅(qū)風(fēng)電LCL型并網(wǎng)變流器研究.pdf

1、風(fēng)能可以持續(xù)循環(huán)利用且清潔無污染,是理想的傳統(tǒng)化石能源的替代能源。風(fēng)電場與風(fēng)電機組多處于偏遠地區(qū),須經(jīng)長傳輸線接入電網(wǎng),屬弱網(wǎng)工況。弱網(wǎng)下電網(wǎng)等效的阻抗變動將影響并網(wǎng)電流控制,研究風(fēng)電穩(wěn)定并弱網(wǎng)具有重要現(xiàn)實意義。直驅(qū)風(fēng)電機組多采用LCL濾波器替代單L濾波器,弱網(wǎng)下LCL的控制策略更為復(fù)雜和困難。
　　首先,研究弱網(wǎng)下LCL的穩(wěn)定性。穩(wěn)定是對控制系統(tǒng)最基本的要求,LCL的諧振峰容易導(dǎo)致控制系統(tǒng)不穩(wěn)定,需要實施相應(yīng)的有源阻尼策略。有源

2、阻尼主要有基于濾波器有源阻尼和多環(huán)路有源阻尼。基于濾波器的有源阻尼,濾波器阻尼特性隨著電網(wǎng)等效阻抗變動有可能失效,不適用于弱網(wǎng)。多環(huán)路有源阻尼中的離散狀態(tài)空間反饋有源阻尼,可以針對電網(wǎng)等效阻抗變動靈活配置系統(tǒng)零極點,可以適用于弱網(wǎng)。本文根據(jù)系統(tǒng)開環(huán)特性提出了極點配置的配置目標,提出了三個約束條件,推導(dǎo)了約束不等式,給出了系統(tǒng)零極點配置的具體方法。
　　其次,研究弱網(wǎng)下電網(wǎng)諧波抑制策略。在系統(tǒng)穩(wěn)定的基礎(chǔ)上研究電網(wǎng)諧波抑制技術(shù),以提高

3、并網(wǎng)電流電能質(zhì)量。LCL電網(wǎng)諧波抑制方案主要有基于比例諧振(PR)控制器諧波抑制方案和電網(wǎng)電壓前饋諧波抑制方案。基于PR控制器諧波抑制方案,受系統(tǒng)帶寬限制,PR控制器容易使系統(tǒng)失穩(wěn),不適用于弱網(wǎng)。電網(wǎng)電壓前饋諧波抑制方案,不會影響前向通道,不會影響系統(tǒng)穩(wěn)定性。本文考慮了離散控制系統(tǒng)中采樣延時和控制延時,在離散域中推導(dǎo)了電網(wǎng)電壓全前饋表達式,分析了其導(dǎo)納特性。
　　然后,研究電網(wǎng)電壓觀測器與系統(tǒng)參數(shù)魯棒性。電網(wǎng)電壓觀測器觀測出電網(wǎng)電