基于无源性理论的双馈风力发电机双PWM变换器协调控制.pdf

第３８卷第２１期２０１０年１１月１日电力系统保护与控制ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎａｎｄＣｏｎｔｒｏｌＶｏ１．３８ＮＯ．２１ＮＯＶ．１，２０１０基于无源性理论的双馈风力发电机双ＰＷＭ变换器协调控制张先勇，舒杰（中国科学院广州能源研究所，广东广州５１０６４０）摘要：交流励磁双馈风力发电系统在实现最大风能跟踪过程中，转子侧功率变化频繁，使得双ＰＷＭ变换器中的直流母线电压波动剧烈。基于无源性理论提出了一种双ＰＷ／￣Ｉ变换器的协调控制方案，对双ＰＷＭ变换器的转子侧和电网侧分别进行直接功率控制，使其具有相同的动态响应特性；在电容电压反馈控制的基础上引入功率前馈控制，使电容两侧功率流动动态平衡，以减少电容电压的波动。建立了双ＰＷＭ变换器励磁的双馈风力发电系统的仿真模型，仿真结果表明该协调控制策略极大地改善了直流母线电压的动态特性，实现了最大风能跟踪，并且降低了变换器中电容容量要求，提高了风电系统的电能质量。关键词：风力发电；双馈电机；无源性；双ＰＷＭ变换器；协调控制—Ｐａｓｓｉｖｉｔｙ・－ｂａｓｅｄＣＯ－－ｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｏｆｄｕａｌＰＷＭｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓｆｏｒｄｏｕｂｌｙ・ｆｅｄｗｉｎｄｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｏｒ—ＺＨＡＮＧＸｉａｎｙｏｎｇ，ＳＨＵＪｉｅ（ＧｕａｎｇｚｈｏｕＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＥｎｅｒｇｙｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，ｔｈｅＣｈｉｎｅｓｅＡｃａｄｅｍｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅｓ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ５１０６４０，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｄｕｒｉｎｇｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｗｉｎｄｐｏｗｅｒｃａｐｔｕｒｅｏｆｔｈｅｄｏｕｂｌｙ－ｆｅｄｗｉｎｄｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｏｒｅｘｃｉｔｅｄｂｙｔｈｅｄｕａｌＰＷＭｃｏｎｖｅｔｅｒ，ｔｈｅｐｏｗｅｒｏｆｔｈｅｒｏｔｏｒｗｉｎｄｉｎｇｓｖａｒｉｅｓｆｒｑｕｅｎｔｌｙａｎｄｆｉｅｒｃｅｌｙ，ｗｈｉｃｈｌｅａｄｓｔｏｔｈｅｖｏｌｔａｇｅｆｌｕｃｔｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅＤＣｂｕｓ．Ｄｉｒｅｃｔｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌｏｆ———ｔｈｅｒｏｔｏｒｓｉｄｅａｎｄｔｈｅｇｒｉｄｓｉｄｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓｉｎｄｉｖｉｄｕａｌｌｙａｒｃｓｕｇｇｅｓｔｅｄ．ＡｎｅｗｐａｓｓｉｖｉｔｙｂａｓｅｄＣＯ－ｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｉｓｐｕｔｆｏｒｗａｒｄｆｏｒｔｈｅｄｕａｌＰＷＭｃｏｎｖｅｎｅｒ，ＳＯｔｈｅｓｕｂｓｙｓｔｅｍｃａｎｈａｓｔｈｅｓａｍｅｄａｙａｍｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ．Ｐｏｗｅｒｆｏｒｗａｒｄｃｏｎｔｒｏｌｉｓｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄｔｏｔｈｅｖｏｌｔａｇｅｆｅｅｄｂａｃｋｃｏｎｔｒｏｌｏｆｔｈｅｃａｐａｃｉｔｏｒ，ＳＯｔｈｅｐｏｗｅｒｆｌｏｗｓｏｆｔｈｅｔｗｏｓｉｄｅｓｏｆｔｈｅｃａｐａｃｉｔｏｒｋｅｅｐｂａｌａｎｃｅｄ，ｗｈｉｃｈａｌｌｅｖｉａｔｅｓｔｈｅ—ｖｏｌｔａｇｅｖａｒｉａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｃａｐａｃｉｔｏｒ．ＴｈｅｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｉｓｅｓｔａｂｌｉｓｈｅｄｆｏｒｔｈｅｄｏｕｂｌｙｆｅｄｗｉｎｄｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍｅｘｃｉｔｅｄｂｙｔｈｅｄｕａｌＰＷＭｃｏｎｖｅｒｔｅｒ．Ｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｃａｒｌｎｏｔｏｎｌｙｒｅａｌｉｚｅｔｈｅｍａｘｉｍｕｍｗｉｎｄｐｏｗｅｒｃａｐｔｕｒｅ，ｂｕｔａｌｓｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｄｙｎａｍｉｃｖｏｌｔａｇｅｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｔｈｅＤＣｂｕｓ．Ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒｄｅｓｉｇｎｅｄｒｅｄｕｃｅｓｔｈｅｃａｐａｃｉｔｙｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｏｆｔｈｅｃａｐａｃｉｔｏｒａｎｄｅｎｈａｎｃｅｓｔｈｅｅｌｅｃｔｒｉｃｑｕａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍ．ＴｈｉｓｗｏｒｋｉｓｓｕｐｐｏｒｔｅｄｂｙＮａｔｉｏｎａｌＮａｔｕｒａｌＳｃｉｅｎｃｅＦｏｕｎｄａｔｉｏｎｏｆＧｕａｎｇｄｏｎｇＰｒｏｖｉｎｃｅ（Ｎｏ。８４５１００７００６０００９３４ａｎｄＮｏ．８１５１０Ｏ７００６０Ｏ０Ｏ０５、．——Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｗｉｎｄｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ；ｄｏｕｂｌｙｆｅｄｇｅｎｅｒａｔｏｒ；ｐａｓｓｉｖｉｔｙ；ｄｕａｌＰＷＭｃｏｎｖｅｒｔｅｒ；ＣＯｏｐｅｒａｔｉｏｎｃｏｎｔｒｏｌ中图分类号：ＴＭ３１５文献标识码：Ａ—文章编号：１６７４３４１５（２０１０）２１．０１８４．０５０引言交流励磁双馈风力发电机组作为变速恒频风力发电的主流机型在国内得到了广泛应用，实际运行经验表明控制系统仍然为主要薄弱环节之一。图１所示的双ＰＷＭ变换器励磁的双馈风力发电系统中，转子侧变换器用于双馈电机的励磁控制，实现最大风能跟踪；网侧变换器用于从电网获取转子侧所需的转差功率，或者将转差功率馈入到电网。稳基金项目：广东省自然科学基金（８４５１００７００６０００９３４）（８１５１００７００６０００００５）定的母线电压是提高系统控制性能的有效途径，由于风能的不确定性要求不断调整电机转速以实现最大风能捕获，因此转差功率的变化频繁而且剧烈，对直流母线扰动很大，增加了网侧变换器的控制难度】。风力机转子侧变换器网侧变换器图１双ＰＷＭ励磁的双馈风力发电机组—Ｆｉｇ．１ＤｏｕｂｌｙｆｅｄｉｎｄｕｃｔｉｏｎｗｉｎｄｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｏｒｅｘｃｉｔｅｄｂｙｄｕａｌＰＷＭｃｏｎｖｅｒｔｅｒ张先勇，等基于无源性理论的双馈风力发电机双ＰＷＭ变换器协调控制．ｔ８５．目前已有众多的学者对稳定直流母线电压开展了研究。文献【５］基于两侧静态功率平衡，改善了控—制系统动态特性，取得了一定效果。文献『６８】从动态功率平衡角度出发，分别应用非线性反馈精确线性化、主从式控制研究等进一步提高母线抗扰动能力的方案。但是控制系统结构复杂，实用性有待讨论。本文则从功率直接控制的角度出发，基于无源性控制理论，对双ＰＷＭ变换器的转子侧变换器和网侧变换器分别进行功率控制率的设计，并通过参数选择使其具有相同的动态特性。然后基于双馈风力发电系统中的能量流动关系，在电容电压反馈控制环路中引入功率前馈控制，使得直流母线处的电容电压两侧的功率流动动态平衡，从而减轻电容电压的波动。由于采用无源性控制理论进行控制器设计，物理意义明确且具有较强的鲁棒性，另外结合了风电系统本身的能量流动特征，因此可望取得很好的系统控制效果和发电电能质量。最后对完整的风电系统进行了相关的仿真研究，以验证所提控制策略的有效性。１转子侧变换器的功率解耦控制为了保证双馈感应式发电机定子功率绕组输出电能频率不变且为工频，应该按式（１）调节转子交流励磁电源的频率ＣＯ，（为了简化分析，本文中电机极对数取为１）∞∞∞１＝＋，（１）∞∞其中，为电机的机械转速，转差率Ｓ＝。／０９。假设定子侧正方向规定按发电机惯例，正值电流产生负值磁链；转子侧正方向规定按电动机惯例，正值电流产生正值磁链。考虑到坐标变换前后磁势关系不变、功率不变原则，在同步坐标系下双馈电机数学模型可表示为［９－１０】：一＿ｐ一ｐＬｍｑｐ／．＋ｐＬｍＪＬ＿ｐｐ／＊＋，；＿仆（２）式中：下标Ｓ和ｒ分别代表定，转子量；下标ｄ代“表ｄ轴分量，ｑ代表ｑ轴分量；为电压，ｉ为电流，为定转子互感，￡ｓ为定子自感，为转子自感，ｒ。为定子电阻，为转子电阻，Ｐ代表变量的微分。采用定子磁场定向的矢量控制方法，将同步坐标系的ｄ轴与定子磁链重合，忽略定子绕组电阻压降，则定子侧电压矢量落在同步轴系ｑ轴上，与定子磁链矢量相差９０。，即。＝０，＝，ｕ为定子电压矢量的幅值，由于电网电压稳定，可视为常值。定子功率绕组磁链为：ｆｄ＝／ｃｏ＝一ｆｄ＋ｆｄ，，、‘Ｉ。＝一ｆｑ。＋ｌｑｒ＝０…定子侧有功功率与无功功率分别为：』＝ｓｌｄｓ．ｏｆｆｌｇｑｓｉｎｓ）＝・５ｆｑｓ（４）Ｉ１．５（。ｆｄ。一ｄ。ｉｑ。）＝１．５因此实现乇。，ｉｄ。的解耦控制即可实现定子功率绕组有功功率与无功功率的控制，取状态变量为ｘ１＝，ｘ２＝Ｑｌ，由式（３）和式（２）的第三、四行可以得到功率状态方程如下：＋＝＋１．５Ｕ（５）（一）；ｊ；＝斜也］一嘲若已知功率绕组有功功率及无功功率的期望值和，则令＝ｆ一一ｌ，由于风力发电系统中电磁时间常数远远小于机械时间常数，因此可认为＝０，则由式（５）可得到功率误差的状态方程为ｔ￣Ｏ＋Ｂｅ＝ＢＸ一一－－￣ＵｓＬｍＵ（６）针对式（６），可取控制率如下Ｕ：一２—ＢＸ＊—－ｑ￣＋（７）一……，，３Ｌｍ３Ｌｍ上述控制率可实现状态误差渐进收敛到０，其中＝灯，为二阶单位矩阵。证明：将控制率式（７）带入式（６），可得误差状态方程如下，ｕｋ＋（＋＝０（８）取目标系统能量函数为Ｖ（ｅ）＝ｅＴｅ／（２，ｕ），对能量函数求导，可得ｄＶ／ｄｔ＝一ｅＴ＋）（９）其中，矩阵Ｂ＋Ｋ的一阶主子式为＋ｋ＞０，二阶主子式为（）＋（）＞０，所以（＋）为正定矩阵，由Ｌｙａｐｕｎｏｖ稳定性理论可知误差系统是．１８６．电力系统保护与控制渐进稳定的，又因为取＞，所以误差系统收敛动态过程主要由决定。２网侧变换器的功率解耦控制在两相同步旋转ｄｑ同步旋转坐标系下，网侧变换器的数学模型可表示为ｌＪＬｄｉｄ／ｄｔ＝一ｆｄ＋ｑｆｑ＋一，—Ｌｄｉｑ／ｄｔ＝一ｆｑ一￣ｌＬｉｄ＋ＥｑＶｑ式中：，分别为电网电动势在ｄｑ轴上的分量；ｉｄ，ｉ。为电网向网侧变换器输入的三相电流ｉａ，ｉｂ，ｆｃ在ｄ，ｑ上的分量；Ｌ为进线电感；为进线等效电阻。将ｄ轴沿电网电压矢量定向，则＝０，Ｅｄ＝Ｕｓ，则电网向网侧变换器传输的有功功率Ｐ和无功功率可表示如下。‘’Ｐ＝（３／２）（Ｅｄｉｄ＋Ｅｑｉｑ）：（３／２）ｆｄ…、‘—Ｏ＝（３／２）（Ｅｑｉｄ）＝（一３／２）。Ｕｓ／ｑ取有功功率和无功功率为状态变量，＝Ｐ，＝Ｑ，由式（９）可得网侧变换器功率状态方程如下＋：１．５Ｖ＋（１２）其中Ｅ＝［一］，＝－－Ｖ］，＝［Ｌ５０］，ｊ一ＩＪＩＪ令Ｐ＝ＩＰ一ＰＱ一Ｑｌ，由式（１１）可求得误差动态方程为Ｌｂ＋Ｂｅ＝ＢＸ一－１．５Ｖ（１３）针对上式，可取控制率为Ｖ＝２（Ｂ１Ｘ一＋ｅ）／（３）（１４）上述控制率可实现状态变量Ｐ，Ｑ渐进收敛到给定期望值，证明过程略，可参考上节，通过，取值可使得两侧变换器具有相同的动态特性。３直流母线电容的电压控制策略电容电压状态方程以有功功率的形式表示如下ｃ：Ｐ一（１５）２ｄｔ‘式中：尸为网侧变换器向电容输入的功率；Ｐ２为电容向转子侧变换器输出的功率。双馈风力发电机稳态运行时，在不计铁损和机械损耗的情况下，可得到双馈发电机励磁控制绕组的输入功率为＝Ｓｅｌ＋２（１６）在忽略转子侧变换器传输功率损耗的情况下，有只＝Ｐｃ，对电容电压采取功率前馈控制和电压反馈控制的复合控制策略，求得控制率如下Ｐ＝Ｐｃ＋Ｋ２（一Ｕｃ）（１７）４双ＰＷＭ变换器励磁的双馈风力发电系统仿真研究为了实现最大风能捕获，要保持风机运行在风能利用系数最大的状态，也就是要维持在最佳叶尖速比状态。采用风力机的最大功率曲线作为负载特性曲线控制发电机的电磁功率即可实现最佳叶尖速比运行，该负载特性曲线的表达式为【１０］，、３：ｐｆ警１８）～其中：ｐｔ为最佳叶尖速比；为最佳叶尖速比运行状态下的风能利用系数；为风轮转速；Ｒ为风轮半径；Ｐ为空气密度。根据式（１６）和双馈电机稳态运行关系，可给出双馈电机功率绕组输出参考功率。＝／（１～）（１９）根据上述控制策略，采用Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ软件建立了双ＰＷＭ变换器励磁的双馈风力发电系统的完整控制框图，如图２所示。图２双ＰＷＭ励磁的双馈风力发电机组控制框图Ｆｉｇ．２Ｃｏｎｔｒｏｌｓｃｈｅｄｕｌｅｏｆｄｏｕｂｌｙ－ｆｅｄｉｎｄｕｃｔｉｏｎｗｉｎｄｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｏｒｅｘｃｉｔｅｄｂｙｄｕａｌＰＷＭｃｏｎｖｅｒｔｅｒ仿真参数设置如下：工频电源线电压３８０Ｖ，频率５０Ｈｚ；Ｌｍ＝６９．２１ｍＨ、Ｌｓ＝７０．１８ｍｈ、Ｒ＝Ｉ、＝７４．３１ｒｎＨ，＝０．１Ｑ、Ｊ－－１ｋｇｒｎ、Ｃ＝２００，Ｋ￣＝１００。Ａ）阶跃风速下的系统响应张先勇，等基于无源性理论的双馈风力发电机双ＰＷＭ变换器协调控制．１８７．图３为无功功率给定５００ｖａｒ不变，风速阶跃变化时，风电系统运行的响应情况。由图３（ａ）可见当风速从１１ｍ／ｓ下降到８ｍ／ｓ再上升到１１ｍ／ｓ的过程中，转速也产生相应的变化，从风能利用系数曲线可看到稳态时均稳定在最大风能利用系数值０．３７处，表明该控制策略实现了最大风能跟踪控制。图３（ｂ）示出了双馈电机定子绕组的输出功率，定子输出有功功率随着风速的变化而变化，无功功率则维持了参考输出为５００ＶＡ，实现了双馈电机定子绕组输出功率的解耦控制。当风力机转速变化时，励磁电压频率与幅值均产生变化。图３（ｃ）示出了过渡过程中双馈电机转子绕组控制电压的变化。图３（ｄ）示出了仅采用电压反馈控制，以及采用功率前馈控制与电压反馈相结合的复合控制时的电容电压的响应特性对比，可明显看出，仅采用反馈控制时，电容电压随着风速的变化存在着波动以及稳态误差，但是采用复合控制时，则整个过程中电容电压基本维持不变，具有良好的特性。≥料谣区ｌ｝ｓ（ａ】风速与风能利用系数ｆ／ｓ（ｂ）双馈电机定子绕组输出功率＞∥ｓ（ｃ）双馈电机转子控制电压（ｄ）直流母线电压图３阶跃风速下的系统响应Ｆｉｇ．３ＲｅｓｐｏｎｓｅｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｕｎｄｅｒｔｈｅｓｔｅｐｗｉｎｄＢ）随机风速下的系统响应图４为无功功率给定５００ｖａｒ不变，风速随机变化时风电系统运行的响应情况。由图４（ａ）可见当风速随机变化过程中，转速也产生相应的变化，始终维持风能利用系数在最大值０．３７处，表明该控制策略能够实现风速随机变化过程中的最大风能跟踪。图４（ｂ）示出的双馈电机定子绕组的输出功率表明定子输出有功功率随着风速的变化而变化，无功功率依然能够维持在参考输出５００ＶＡ处，具有较好的功率输出解耦控制特性。图４（ｃ）示出了风速随机变化过程中的双馈电机转子绕组控制电压的变化。图４（ｄ）可看出仅采用反馈控制时，电容电压随着风速的变化存在着波动以及稳态误差，但是采用复合控制时，在风速随机变化过程中仍然能够维持电容电压基本在参考值３００Ｖ处，从而确保了整个控制系统的良好性能。氟匠耀交４２●＝２电力系统保护与控制州川（ａ）风速与风能利用系数＿、＼，。＿Ｌ／、、、一、＿ｌ＿一＞６００碍４００２ｆｊＯ５１０Ｉ５２０２５３０时｝／ｓ（ｂ）双馈电机定子绕组输出功率５６７８９１０Ｉ】ｌ２１３叫ＩｎＪ／ｓ（ｃ）双馈电机转予控制电压～一一¨ｕ…一一～一…一～——～时间／ｓ（ｄ）直流母线电压图４随机风速下的系统响应Ｆｉｇ．４Ｒｅｓｐｏｎｓｅｏｆｔｈｅｓｙｓｔｅｍｕｎｄｅｒｔｈｅｒａｎｄｏｍｗｉｎｄ５结论本文对双馈风力发电系统中常用的双ＰＷＭ变换器的协调控制策略进行了研究。对双ＰＷＭ变换器的转子侧和电网侧分别采取直接功率控制，并基于无源性理论设计了直流母线两侧变换器的控制率，使其具有相同的动态响应特性。根据双馈风力发电系统中的能量传输关系，在电容电压反馈控制的基础上，引入了功率前馈控制，从而使得运行过程中直流母线电容两侧的功率流动平衡，减少了电容电压的波动。基于Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ建立了风电系统的完整仿真模型，仿真结果表明在阶跃风速和随机风速下，所述的控制策略不仅能够实现风能最大跟踪控制以及期望的无功输出，并且直流母线电容电压基本维持不变，从而确保了系统良好的控制效果以及风电系统良好的输电质量。基于无源性理论，结合风电系统特有的能量传输特性设计的控制率物理意义明确，结构简单，鲁棒性强，具有较高的实用价值。参考文献—［１］ＴＡＮＧＹｉｆａｎ，ＸＵＬｏｎｇ－ｙａ．Ａｆｌｅｘｉｂｌｅａｃｔｉｖｅａｎｄｒｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｆｏｒａｖａｒｉａｂｌｅｓｐｅｅｄｃｏｎｓｔａｎｔｆｒｅｑｕｅｎｃｙｇｅｎｅｒａｔｉｎｇｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，１９９５，ｌＯ（４）：４７２．４７８．［２］黄科元，贺益康，卞松江．矩阵式变换器励磁的变速恒频风力发电系统的研究［Ｊ１．中国电机工程学报，２００２，２２（１１）：１００一ｌＯ５．—ＨＵＡＮＧＫｅｙｕａｎ，ＨＥＹｉ・ｋａｎｇ，ＢＩＡＮＳｏｎｇ－ｊｉａｎｇ．Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆａｍａｔｒｉｘｃｏｎｖｅｒｔｅｒ－・ｅｘｃｉｔｅｄｖａｒｉａｂｌｅ・－ｓｐｅｅｄｃｏｎｓｔａｎｔ－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｗｉｎｄ－ｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＥＥ，２００２，２２（１５）：１００－１０５．［３］陈学顺，许洪华．双馈电机变速恒频风力发电运行方式研究［Ｊ】．太阳能学报，２００４，２５（５）：５８２．５８６．—ＣＨＥＮＸｕｅｓｈｕｎ，ＸＵＨｏｎｇ－ｈｕａ．Ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｏｎｏｆ—ｖａｒｉａｂｌｅ－－ｓｐｅｅｄｃｏｎｓｔａｎｔ－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｗｉｎｄｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｏｒｏｐｅｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＡｃｔａＥｎｅｒｇｉａｅＳｏｌａｒｉｓＳｉｎｉｃａ，２００４，２５（５）：５８２．５８６．Ｅ４３张先勇，吴捷，杨金明．基于白抗扰解耦的变速恒频风力发电功率控制系统ｆＪ１．电气传动，２００７，３７（２）：８．１１．——ＺＨＡＮＧＸｉａｎｙｏｎｇ，ＷＵＪｉｅ，ＹＡＮＧＪｉｎｍｉｎｇ．Ｐｏｗｅｒｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｂａｓｅｄｏｎａｕｔｏ－ｄｉｓｔｕｒｂａｎｃｅｒｅｊｅｃｔｉｏｎｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇｆｏｒａｖａｒａｉａｂｌｅｓｐｅｅｄｃｏｎｓｔａｎｔｆｒｅｑｕｅｎｃｙｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＥｌｅｃｔｒｉｃＤｒｉｖｅ，２００７，３７（２）：８一ｌ１（下转第１９５页ｃｏｎｔｉｎｕｅｄｏｎｐａｇｅ１９５）…如。珈之兰掣蔺红，等电网故障下直驱式风电机组建模与控制仿真研究．１９５．ＨＵＳｈｕ￣ｕ，ＬＩＪｉａｎ－ｌｉｎ，ＸＵＨｏｎｇ－ｈｕａ．Ａｎａｌｙｓｉｓｏｎｔｈｅｌｏｗ－－ｖｏｌｔａｇｅ－・ｒｉｄｅ－－ｔｈｒｏｕｇｈｃａｐａｂｉｌｉｔｙｏｆｄｉｒｅｃｔ－－ｄｒｉｖｅｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｉｃｇｅｎｅｒａｔｏｒｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｓ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００７，３１（１７）：７３．７７．［９］Ｖｅｒｋｒｉｊｇｉｎｇ，ＦｏｋｋｅｍａＪＷｉｎｄｐｏｗｅｒｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｉｍｐａｃｔｏｎｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｄｙｎａｍｉｃｓ［Ｄ］．２００３．［１０］Ｖｅｒｋｒｉｊｇｉｎｇ，ＦｏｋｋｅｍａＪＷｉｎｄｐｏｗｅｒｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｉｍｐａｃｔｏｎｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｄｙｎａｍｉｃｓ［Ｄ］．２００３．［１１］刘其辉，贺益康，赵仁德．变速恒频风力发电系统最大风能追踪控制［Ｊ］．电力系统自动化，２００３，２７（２０）：６２．６７．——ＬＩＵＱｉｈｕｉ，ＨＥＹｉ－ｋａｎｇ，ＺＨＡＯＲｅｎｄｅ．Ｔｈｅｍａｘｉｍａｌ—ｗｉｎｄｅｎｅｒｇｙｔｒａｃｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｏｆａｖａｒｉａｂｌｅｓｐｅｅｄｃｏｎｓｔａｎｔ－ｆｒｅｑｕｅｎｃｙｗｉｎｄ－ｐｏｗｅｒｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００３，２７（２Ｏ）：６２．６７．［１２］严干贵，魏治成，穆钢，等．直驱永磁同步风电机组的动态建模与运行控制［Ｊ］．电力系统及其自动化学报，２００９，２１（６）：３４．３９．—ＹＡＮＧａｎ・ｇｕｉ，ＷＥＩＺｈｉｃｈｅｎｇ，ＭＵＧａｎｇ，ｅｔａ１．—Ｄｙｎａｍｉｃｍｏｄｅｌｉｎｇａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｏｆｄｉｒｅｃｔｌｙｄｒｉｖｅｎｐｅｒｍａｎｅｎｔｍａｇｎｅｔｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｇｅｎｅｒａｔｏｒｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅ—［Ｊ】＿ＰｒｏｃｅｅｄｉｎｇｓｏｆｔｈｅＣＳＵＥＰＳＡ，２００９，２１（６）：３４－３９．［１３］徐科，胡敏强，郑建勇，等．风力发电机无速度传感器网侧功率直接控制［Ｊ］．电力系统自动化，２００６，３０（２３）：４３．４７．—ＸＵＫｅ，ＨＵＭｉｎｑｉａｎｇ，ＺＨＥＮＧＪｉａｎ－ｙｏｎｇ，ｅｔａ１．—Ｄｉｒｅｃｔ－ｃｏｎｔｒｏｌｇｒｉｄ．．ｃｏｎｎｅｃｔｅｄｐｏｗｅｒｗｉｔｈｎｏｎｅｄｉｒｅｃｔ［１４３［１５］［１６］［１７］ｓｐｅｅｄｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔｏｆｄｉｒｅｃｔ－ｄｒｉｖｅｗｉｎｄｇｅｎｅｒａｔｏｒ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００６，３０（２３）：—４３４７．ＳｔｏｏｔｗｅｇＪＧ，ｄｅｈａａｎＳＷＨ，ＰｏｌｉｎｄｅｒＨ，ｅｔａ１．Ｇｅｎｅｒａｌｍｏｄｅｌｆｏｒｒｅｐｒｅｓｅｎｔｉｎｇｖａｒｉａｂｌｅｓｐｅｅｄｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｓｉｎｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｄｙｎａｍｉｃｓｓｉｍｕｌａｔｉｏｎｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００３，１８（１）．ＣｈｉｎｃｈｉｌｌａＭ，ＡｒｎａｌｔｅｓＳ，ＢｕｒｇｏｓＪＣ．Ｃｏｎｔｒｏｌｏｆｐｅｒｍａｎｅｎｔ－ｍａｇｎｅｔｇｅｎｅｒａｔｏｒｓａｐｐｌｉｅｄｔｏｖａｒｉａｂｌｅ－ｓｐｅｅｄｗｉｎｄ－ｅｎｅｒｇｙｓｙｓｔｅｍｓｃｏｎｎｅｃｔｅｄｔｏｔｈｅｇｒｉｄ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓｏｎＥｎｅｒｇｙＣｏｎｖｅｒｓｉｏｎ，２００６，２１（１）：１３０・１３５．迟永宁，王伟胜，刘燕华，等．大型风电场对电力系统暂态稳定性的影响［Ｊ］．电力系统自动化，２００６，３０（１５）：１０．１４．——ＣＨＩＹｏｎｇｎｉｎｇ，ＷＡＮＧＷｅｉｓｈｅｎｇ，ＬＩＵＹａｎ－ｈｕａ，ｅｔａ１．Ｉｍｐａｃｔｏｆｌａｒｇｅｓｃａｌｅｗｉｎｄｆａｒｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｏｎｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｔｒａｎｓｉｅｎｔｓｔａｂｉｌｉｔｙ［Ｊ］．ＡｕｔｏｍａｔｉｏｎｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃ—ＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００６，３０（１５）：１０１４．ＨｉｅｒＳ．Ｇｒｉｄｉｎｔｅｇｒａｔｉｏｎｏｆｗｉｎｄｅｎｅｒｇｙｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎｓｙｓｔｅｍｓ［Ｍ］．ＪｏｈｎＷｉｌｅｙａｎｄＳｏｎｓ，１９９８．—收稿日期：２０１０－０４０６作者简介：蔺红（１９６９一），女，副教授，博士研究生，研究方向—为电力系统稳定与控制及风力发电技术；Ｅｍａｉｌ：Ｔｓｅａｇｌｅ＠ｌ６３．ｃｏｍ晁勤（１９５９－），女，教授，博士生导师，主要从事电力系统综合自动化及风力发电技术研究与教学工作。（上接第１８８页ｃｏｎｔｉｎｕｅｄｆｒｏｍｐａｇｅ１８８）［５］ＷｕＲ，ＤｅｗａｎＳＢ，ＳｌｗｍｏｎＧＲ．ＡｎａｌｙｓｉｓｏｆａＰＷＭＡＣｔｏＤＣｖｏｌｍｇｅｓｏｕｒｃｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒｕｎｄｅｒｔｈｅｐｒｅｄｉｃｔｅｄｃｕｒｒｒｅｎｔｃｏｎｔｒｏｌｗｉｔｈａｆｉｘｅｄｓｗｉｔｃｈｉｎｇｆｒｅｑｕｅｎｃｙ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓＩｎｄＡｐｐｌｉｃａｔ，１９９１，２７：７５６．７６４．［６］ＮａｍｂｏＨ，ＪｉｎｈｗａｎＪ，ＫｗａｎｇｈｅｅＮ．ＡｆａｓｔｄｙｎａｍｉｃＤＣ－ｌｉｎｋｐｏｗｅｒ－ｂａｌａｎｃｉｎｇｓｃｈｅｍｅｆｏｒａＰＷＭｃｏｎｖｅｒｔｅｒ－ｉｎｖｅ￣ｅｒｓｙｓｔｅｍ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓＩｎｄＥｌｅｃｔｒｏｎ，２００１，４８（４）：７９４．８０３．［７］ＪｕｎｇＪ，ＬｉｍＳＫ，ＮａｍＫ．ＡｆｅｅｄｂａｃｋｌｉｎｅａｒｉｚｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｓｃｈｅｍｅｆｏｒａＰＷＭｃｏｎｖｅｒｔｅｒ－ｉｎｖｅｒｔｅｒｈａｖｉｎｇａｖｅｒｙ—ｓｍａｌｌＤＣｌｉｎｋｃａｐａｃｉｔｏｒ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓＩｎｄＡｐｐｌｉｃａｔ，１９９９，３５（５）：１１２４．１１３１．［８］许凌峰，吕跃刚，徐大平．变速恒频风机双ＰＷＭ变换器协调控制策略研究［Ｊ］．华北电力技术，２００８（１）：１．５．——ＸＵＬｉｎｇｆｅｎｇ，ＬｔｉＹｕｅｇａｎｇ，ＸＵＤａ－ｐｉｎｇ．ＣｏｏｒｄｉｎａｔｅｄｃｏｎｔｒｏｌｏｆｄｕａｌＰＷＭｃｏｎｖｅｒｔｅｒｓｆｏｒｖａｒｉａｂｌｅ．ｓｐｅｅｄ—ｃｏｎｓｔａｎｔｆｒｅｑｕｅｎｃｙｗｉｎｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎ［Ｊ］．ＮｏｒｔｈＣｈｉｎａ—ＥｌｅｃｔｒｉｃＰｏｗｅｒ，２００８（１）：１５．［９］ＥｓｔａｎｑｕｅｉｒｏＡＮＡＩ．Ａｄｙｎａｍｉｃｗｉｎｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｆｏｒｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｓｔｕｄｉｅｓ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＰｏｗｅｒＳｙｓｔｅｍｓ，２００７，２２（３）：９２０－９２８．［１０］ＺｈａｎｇＸｉａｎｙｏｎｇ，ＳｈｕＪｉｅ，ＷｕＣｈａｎｇｈｏｎｇ．Ａｎｏｖｅｌｍａｘｉｍｕｍｗｉｎｄｐｏｗｅｒｃａｐｔｕｒｅｓｔｒａｔｅｇ—ｙｆｏｒｔｈｅｄｏｕｌｙｆｅｄ—ｉｎｄｕｃｔｉｏｎｇｅｎｅｒａｔｏｒ［Ｃ］．／／ＡｓｉａＰａｃＰｏｗｅｒＥｎｅｒｇｙＥｎｇＣｏｎｅ２００９．［１１］ＶｌａｄｉｍｉｒＢｌａｓｋｏ，ＶｉｋｒａｍｍｏｄｅｌａｎｄｃｏｎｔｒｏｌｏｆａＫａｕｒａ．Ａｎｅｗｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｔｈｒｅｅ－－ｐｈａｓｅＡＣ・－ＤＣｖｏｌｔａｇｅｓｏｕｒｃｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒ［Ｊ］．ＩＥＥＥＴｒａｎｓａｃｔｉｏｎｓｏｎＰｏｗｅｒＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃｓ，１９９７，１２（１）：１１６。ｌ２３．收稿日期：作者简介：张先勇控制技术，ａｃ．Ｃｎ２０１０－０４－１６（１９７７一），男，副研究员，主要研究领域为风能微电网控制技术研究。Ｅ－ｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｘｙ＠ｍｓ．ｇｉｅｃ．