1.3 主要研究内容

本文主要针对双馈风力发电机低电压穿越的励磁控制策略进行研究。首先分析故障下双馈电机的暂态特性以及导致转子过电压、过电流的原因和作用机理。通过对现有励磁控制策略的分析,总结出转子端口电压、电流特性,进而得出端口等效阻抗特性。从端口等效阻抗特性的角度分析各种控制策略存在的共性,得出控制策略在基本物理原理上的统一性。通过对低电压穿越励磁控制的转子电压、电流需求分析,得出变流器定性的控制目标,进而提出一种反向电流跟踪的励磁控制策略。最后通过仿真和实验验证控制策略的有效性。主要研究内容分为以下部分:

(1)根据对双馈电机暂态过程和已有控制策略的深入分析,通过端口等效特性的总结,得出现有控制策略在转子端口特性上的共性,并以此为依据对其作用的物理机理进行分析。

(2)通过对低电压穿越的转子电流需求分析,得出转子电流的控制原则,进而提出以定子电流乘以一定系数后作为转子电流指令值的反向电流跟踪励磁控制策略。

(3)通过理论分析和公式推导,对本文提出的控制策略的暂态过程进行分析,并以此为依据得出该控制策略关键参数的选取原则。

(4)搭建一套10kW双馈式风力发电示范系统对本文提出的控制策略进行实验研究,平台以TMS320F28335控制芯片的全数字化控制系统为核心,对电网发生跌落故障下的励磁控制进行实验研究。