電網(wǎng)電壓對稱跌落下Z源永磁直驅(qū)風電系統(tǒng)的運行與控制研究
摘要:在Z源風力發(fā)電系統(tǒng)中,當電網(wǎng)電壓發(fā)生對稱跌落時,會導(dǎo)致Z源網(wǎng)絡(luò)電容電壓上升和交流側(cè)過電流,嚴重威脅風電機組和變流器的安全,破壞系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。針對這一問題,提出一種適用于Z源永磁直驅(qū)發(fā)電系統(tǒng)在電網(wǎng)電壓對稱跌落情況下的故障穿越策略。詳細分析了Z源永磁直驅(qū)系統(tǒng)的工作原理,建立了Z源逆變器的數(shù)學(xué)模型。在電網(wǎng)電壓正常情況下,運用Z源電容電壓外環(huán)控制和電流內(nèi)環(huán)控制的雙閉環(huán)控制策略,實現(xiàn)Z源風力發(fā)電系統(tǒng)的單位功率因數(shù)并網(wǎng)運行;在電網(wǎng)電壓發(fā)生三相對稱跌落的情況下,分析功率流動情況,將耗能crowbar電路并聯(lián)在Z源網(wǎng)絡(luò)輸入端,以實現(xiàn)系統(tǒng)的低電壓穿越,從而保持恒定的Z源電容電壓和穩(wěn)定的交流側(cè)電流。最后,在Matlab/Simulink中搭建模型進行系統(tǒng)仿真,仿真結(jié)果驗證了所提方法的有效性。
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