基于MP-RCC的双馈风电机组低电压穿越控制研究

摘要

对于风电并网系统,双馈风电机组电网侧电压严重跌落容易在风机转子侧形成峰值涌流,损坏变流设备,并造成风机脱网。因此提出了模型预测转子电流控制(model predictive rotor current control,MP-RCC)与动态电压恢复器(dynamic voltage restorer,DVR)的协调控制策略,以提高双馈风机在故障情况下不脱网运行的能力。首先,根据双馈风电机组的工作原理,建立其预测控制状态空间模型;其次,在双馈风机转子侧施加MP-RCC,从而实现双馈风电机组低电压穿越时转子电流对参考值的迅速跟踪;最后,引入动态电压恢复器,在低电压穿越期间补偿电网压降,维持机端电压,以保证风电机组在MP-RCC控制下稳定运行。通过Matlab/Simulink对所提控制策略进行了仿真验证,结果表明,MP-RCC与DVR的协调策略可以有效应对双馈风电机组的低电压穿越过程,提高双馈风电机组的故障穿越能力。