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基于干扰抑制的双馈风机低电压穿越控制策略
基于干扰抑制的双馈风机低电压穿越控制策略
摘要：双馈风机作为一种新型的风能利用设备，具有高效、可靠的特点。然而，当电网电压下降到低电压时，双馈风机可能面临失速问题，严重影响其功率变换能力和运行稳定性。针对这一问题，本论文提出了一种基于干扰抑制的双馈风机低电压穿越控制策略。此策略通过对双馈风机中的多个关键参数进行优化调节，实现在低电压下可靠穿越的目标。仿真结果表明，所提出的策略能够有效抑制电网电压下降的干扰，保证双馈风机稳定运行。
关键词：双馈风机，低电压穿越，干扰抑制，控制策略
1.引言
随着全球对可再生能源的需求日益增加，风能成为一种广泛利用的可再生能源之一。作为风能利用的设备，双馈风机具有高效、可靠的特点，被广泛应用于风电场。然而，由于电网电压的波动，双馈风机在低电压情况下容易失速，影响其功率变换能力和运行稳定性。因此，研究基于干扰抑制的双馈风机低电压穿越控制策略具有重要的理论和应用意义。
2.双馈风机的工作原理和失速问题
双馈风机由风轮、主发电机和辅助发电机组成。风轮通过叶片转动产生机械能，驱动主发电机转子旋转，将机械能转化为电能。辅助发电机则通过转子绕差速器转动，从而产生电能。双馈风机的工作原理如图1所示。
[插入图片：双馈风机工作原理图]
双馈风机在正常运行时，风轮根据风速的变化调节转速，主发电机将机械能转换为电能，并通过电网提供给消费者。然而，当电网电压下降到低电压时，主发电机很容易失速，导致双馈风机无法正常运行。失速问题的存在严重影响了双馈风机的功率变换能力和运行稳定性，因此需要研究低电压穿越控制策略。
3.基于干扰抑制的低电压穿越控制策略
为解决双馈风机在低电压下的失速问题，本论文提出了一种基于干扰抑制的低电压穿越控制策略。该策略主要包括三个步骤：参数优化、干扰抑制和控制器设计。
3.1参数优化
双馈风机中有多个关键参数需要进行优化调节，以提高其在低电压下的稳定性和可靠性。首先，对双馈风机的转子电阻进行优化调节，通过降低转子电阻的值，提高转子功率输出。其次，对差速器的传动比进行优化调节，以在低电压情况下提高转速，避免失速。最后，对风轮的叶片角度进行优化调节，以适应不同的风速变化。
3.2干扰抑制
在低电压情况下，电网电压的波动会对双馈风机的运行产生干扰，进而影响其稳定性。为了抑制这种干扰，可以采用滤波器对电网电压进行滤波处理，去除高频噪声和干扰，保证双馈风机的正常运行。
3.3控制器设计
为了保证双馈风机在低电压下的稳定输出功率，需要设计一种合适的控制器。本论文采用PID控制器对风轮的转速进行控制，以适应不同的风速变化。同时，还采用模糊控制器对差速器的传动比进行控制，以提高转速，避免失速。
4.仿真结果分析
通过搭建双馈风机的数学模型，并利用Matlab/Simulink进行仿真，得到了基于干扰抑制的低电压穿越控制策略的仿真结果。仿真结果表明，所提出的策略能够有效抑制电网电压下降的干扰，保证双馈风机稳定运行，并且具有较高的功率变换能力和运行稳定性。
5.结论
本论文提出了一种基于干扰抑制的双馈风机低电压穿越控制策略，并通过仿真结果验证了该策略的有效性和可行性。通过优化调节关键参数、抑制电网电压干扰和设计合适的控制器，可以确保双馈风机在低电压下稳定运行，提高其功率变换能力和运行稳定性。该策略对于风能利用的可靠性和稳定性具有重要意义，对相关领域的研究和应用有一定的指导意义。
参考文献：
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