电工技术学报  2015, Vol. 30 Issue (10): 266-275    DOI:
电力电子 |
不平衡电网电压下基于滑模变结构控制馈风电系统网侧变流器控制策略
张迪, 魏艳君, 马利轩, 张金龙, 丁浩, 漆汉宏
燕山大学电气工程学院 秦皇岛 066004
Sliding-Mode Control for Grid-Side Converters of DFIG-Based Wind- Power Generation System Under Unbalanced Grid Voltage Conditions
Zhang Di, Wei Yanjun, Ma Lixuan, Zhang Jinlong, Ding Hao, Qi Hanhong
Yanshan University Qinhuangdao 066004 China
全文: PDF (956 KB)  
输出: BibTeX | EndNote (RIS)      
摘要 在两相静止坐标系(αβ)下,提出了一种基于滑模变结构的双馈风电系统网侧变流器控制策略,该控制策略采用双环结构,内环为功率环,采用基于滑模变结构的直接功率控制方法,控制结构简单,动态性能良好;外环采用滑模变结构控制来稳定直流电压,动态响应快、鲁棒性强;通过分析不平衡电网电压下网侧变流器的数学模型,证明了本控制策略无需改变系统控制结构,仅需改变功率给定量即可实现网侧变换器不平衡电网电压下的各种控制目标。仿真和实验均表明基于滑模变结构的双环控制策略可在电网电压不平衡条件下实现双馈风电系统网侧变流器的有效控制,并可兼顾系统的稳态和动态性能指标。
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张迪
魏艳君
马利轩
张金龙
丁浩
漆汉宏
关键词 双馈风力发电机网侧变换器滑模变结构控制直接功率控制不平衡电网电压    
Abstract:An improved control strategy of grid-side converter(GSC) is presented based on sliding-mode control in two phase static coordinate. The method uses double-loop structure, direct power control based on sliding-mode control(SMC-DPC) is used in the inner-loop, and in the outer-loop a sliding mode controller was designed to improve the DC-link voltage stability. Grid-side converter models were analyzed under unbalanced grid voltage conditions. It is proved that the control objectives can be realized without changing the existing control structure under unbalanced grid voltage conditions. The controller has advantages of simple structure, high control precision, rapid response speed and strong robustness. Simulation and experiment results confirm the reliability and validity of the control strategy under unbalanced grid voltage conditions.
Key wordsDoubly-fed wind generator(DFIG)    sliding-mode control    direct power control    unbalanced grid voltage   
收稿日期: 2014-09-10      出版日期: 2015-06-29
PACS: TM46  
基金资助:河北省应用基础研究计划重点基础研究(13964304D),教育部高等学校博士学科点专项科研基金(20121333110007)和河北省自然科学基金青年基金(E2014203198)资助项目
作者简介: 张迪,男,1986年生,博士,研究方向为双馈并网风力发电系统及其控制技术。魏艳君,女,1969年生,副教授,研究方向为新能源发电与功率变换技术。
引用本文:   
张迪, 魏艳君, 马利轩, 张金龙, 丁浩, 漆汉宏. 不平衡电网电压下基于滑模变结构控制馈风电系统网侧变流器控制策略[J]. 电工技术学报, 2015, 30(10): 266-275. Zhang Di, Wei Yanjun, Ma Lixuan, Zhang Jinlong, Ding Hao, Qi Hanhong. Sliding-Mode Control for Grid-Side Converters of DFIG-Based Wind- Power Generation System Under Unbalanced Grid Voltage Conditions. Transactions of China Electrotechnical Society, 2015, 30(10): 266-275.
链接本文:  
https://dgjsxb.ces-transaction.com/CN/Y2015/V30/I10/266