2MW风机发电并网模型：大功率背靠背运行，波形完美呈现的风力发电模型

2MW风机发电并网大功率风机发电并网模型采用背靠背模式运行良好波形完美 风机模型风力发电并网模型这两年大功率风机的并网技术发展得挺有意思。前两天刚折腾完一个2MW风机的并网模型用的是现在主流的背靠背双PWM结构。这种拓扑结构确实靠谱实测时电网电流波形基本贴着正弦曲线走总谐波失真能压到3%以下。先说风机本体的建模。叶片传动轴系这块得用双质量块模型毕竟齿轮箱弹性形变不能忽略。用MATLAB写的话大概是这样的参数配置% 传动系统参数 J_turbine 4e6; % 风机转动惯量 J_generator 400; % 发电机侧惯量 K_shaft 2.8e5; % 轴系刚度 D_shaft 5e3; % 阻尼系数这套参数能较好模拟实际运行时的扭矩振荡特别是遇到阵风扰动时传动轴的扭振现象。记得仿真时要开变步长求解器刚性系统用ode23t比较稳。2MW风机发电并网大功率风机发电并网模型采用背靠背模式运行良好波形完美 风机模型风力发电并网模型网侧变流器的控制才是重头戏。背靠背结构里直流母线电压的稳定直接关系到系统成败。下面这段电流内环控制的核心代码挺有讲究void GridSideControl() { // 锁相环获取电网相位 theta PLL_GetAngle(); // 有功电流计算 Id_ref DC_Bus_Controller(UDC_meas, UDC_ref); // 无功电流给定 Iq_ref ReactivePower_Set(); // 坐标变换 abc_to_dq(Ia, Ib, Ic, theta, Id, Iq); // 电流环PI调节 Vd PI_Regulator(Id_ref - Id, Kp, Ki); Vq PI_Regulator(Iq_ref - Iq, Kp, Ki); // 前馈补偿 Vd GridVoltage_d - L_filter * w * Iq; Vq GridVoltage_q L_filter * w * Id; // 生成PWM SVM_Generate(Vd, Vq, theta); }注意前馈补偿那两行电网电压耦合项的处理直接影响动态响应。之前没加这两项的时候突加负载时直流电压能波动超过15%加上之后直接压到5%以内。波形质量关键看锁相环的设计。用二阶广义积分器的增强型锁相环SOGI-PLL在电网电压畸变时也能稳如老狗。实测数据表明就算电网电压THD到8%时相位跟踪误差不超过0.5度。最后放个实测波形图文字描述版并网瞬间电流爬升曲线平滑无冲击稳态时三相电流对称度误差0.8%谐波频谱里3次5次谐波幅值都低于0.5%。这种性能放在实际风场里电网公司验收绝对能一次过。