年 珩 程 鵬 諸自強

（浙江大學電氣工程學院 杭州 310027）

1 引言

可再生能源發(fā)電系統(tǒng)中，基于雙饋感應發(fā)電機（Doubly Fed Induction Generator,DFIG）的風電機組因其變流器容量小、功率解耦控制、成本較低等優(yōu)勢，成為變速恒頻風力發(fā)電機組的主流機型[1-3]。但由于DFIG 定子與電網(wǎng)直接相連和變流器控制能力有限，在電網(wǎng)發(fā)生故障時DFIG 機組易出現(xiàn)過電流、過電壓等現(xiàn)象，危害變流器運行安全，繼而引起風電機組的脫網(wǎng)[4]。為此，許多國家提出了嚴格的風電并網(wǎng)準則[5,6]，特別要求并網(wǎng)風電機組具有低電壓穿越（Low Voltage Ride Through,LVRT）能力。

目前，故障電網(wǎng)下DFIG 運行控制技術(shù)已經(jīng)成為國內(nèi)外風電研究的主要方向[7-22]。轉(zhuǎn)子快速短接（crowbar）技術(shù)由于其結(jié)構(gòu)簡單、控制容易等優(yōu)勢，已成為電網(wǎng)發(fā)生故障時保護DFIG 轉(zhuǎn)子側(cè)變流器（Rotor Side Converter,RSC）的主要措施[7,8]。電網(wǎng)發(fā)生故障時利用Crowbar 將RSC 旁路，可避免轉(zhuǎn)子繞組過電流對RSC 的損壞，此時DFIG 類似于一臺并網(wǎng)運行的籠型電機，需要消耗大量的無功功率，不利于電網(wǎng)故障狀態(tài)的恢復。文獻[9]利用網(wǎng)側(cè)變流器（Grid Side Converter,GSC）作為無功輸出源，短時補償DFIG 機組消耗的無功功率，進而協(xié)助電網(wǎng)電壓的恢復。此外，也可采用直流斬波電阻（chopper）[10]、定轉(zhuǎn)子串聯(lián)阻抗[11,12]、電壓動態(tài)恢復器（DVR）[13]、靜止同步補償器（STATCOM）[14]和串聯(lián)網(wǎng)側(cè)變換器[15]等方法實現(xiàn)電網(wǎng)故障時風電機組的穿越運行。這些方法均需增加硬件保護裝置，并提高了系統(tǒng)的成本與控制的復雜性。因此，如何通過改進RSC 的控制策略，以抑制電網(wǎng)故障引起轉(zhuǎn)子電流沖擊是實現(xiàn)DFIG 機組不間斷運行的關(guān)鍵。

電網(wǎng)電壓發(fā)生故障會引起 DFIG 磁鏈自由振蕩[16]，使轉(zhuǎn)子電流在原有轉(zhuǎn)差頻率分量的基礎(chǔ)上疊加了與電網(wǎng)電壓故障相關(guān)的自由分量，導致轉(zhuǎn)子出現(xiàn)過電流，這是引起DFIG 變流器脫網(wǎng)的主要原因。文獻[17,18]通過修改避免了DFIG 定、轉(zhuǎn)子繞組出現(xiàn)過電流。文獻[19]提出了一種以定、轉(zhuǎn)子漏磁場來抵消定子磁鏈自由分量和負序分量的滅磁控制技術(shù)，但該控制技術(shù)需要較大容量的變流器。文獻[20]采用虛擬阻抗與滅磁控制相結(jié)合的方案，拓展了RSC 在電網(wǎng)電壓故障時安全運行區(qū)間。文獻[21]利用磁鏈有源衰減技術(shù)，加快了DFIG 磁鏈的衰減。文獻[22]利用前饋補償改善了電網(wǎng)電壓故障時DFIG 的暫態(tài)過程，但其不足在于DFIG 轉(zhuǎn)子電流、電磁轉(zhuǎn)矩的長時間振蕩。文獻[19-22]中均含有磁鏈分離與提取環(huán)節(jié)，需準確知道DFIG 漏感等參數(shù)，其控制性能易受電機運行工況影響。

為了抑制電網(wǎng)電壓對稱故障時DFIG 轉(zhuǎn)子電流的振蕩沖擊，本文通過分析轉(zhuǎn)子電流振蕩的產(chǎn)生機理，提出了一種以限制電網(wǎng)故障時轉(zhuǎn)子電流自由分量為目標的優(yōu)化控制策略。該優(yōu)化控制策略在抑制轉(zhuǎn)子電流沖擊的同時，能有效縮短電網(wǎng)故障引起的DFIG 動態(tài)過渡過程，并對該控制策略在電網(wǎng)對稱故障下的穩(wěn)定性進行了理論分析。最后，通過構(gòu)建DFIG 實驗機組，對所提策略的有效性進行了實驗驗證。

2 電網(wǎng)故障下的DFIG 動態(tài)性能

考慮到實際電網(wǎng)中大功率設(shè)備起動、電網(wǎng)短路故障等產(chǎn)生的電壓驟變，為研究電網(wǎng)電壓故障時DFIG 轉(zhuǎn)子電流的優(yōu)化控制策略，須在DFIG 數(shù)學模型基礎(chǔ)上分析電網(wǎng)故障時DFIG 的動態(tài)性能。

2.1 DFIG 數(shù)學模型

在兩相同步旋轉(zhuǎn)d-q 坐標系中，DFIG 等效電路如圖1 所示。

圖1 兩相同步旋轉(zhuǎn)d-q 下DFIG 的T 型等效電路Fig.1 T-representation of DFIG equivalent circuit in the synchronous frame

定、轉(zhuǎn)子磁鏈方程可以表示為

式中 ψsdq，ψrdq——定、轉(zhuǎn)子磁鏈矢量；

Isdq，Irdq——定、轉(zhuǎn)子電流矢量；

Ls，Lr——定、轉(zhuǎn)子繞組全自感，Ls=Lm+Lσs，Lr=Lm+Lσr；

Lm，Lσs，Lσr——定轉(zhuǎn)子之間的互感、定子漏感和轉(zhuǎn)子漏感。

定、轉(zhuǎn)子電壓方程可以表示為

式中 Rs，Rr——定、轉(zhuǎn)子電阻；

Usdq，Urdq——定轉(zhuǎn)子電壓矢量；

ω1——同步角頻率；

ωsl——轉(zhuǎn)差角頻率，ωsl=ω1-ωr；

ωr——轉(zhuǎn)子角頻率。

以上轉(zhuǎn)子各分量均折算至定子側(cè)。

由式（1）～式（4），轉(zhuǎn)子電壓表達式可以寫為

可以看出式（5）中，轉(zhuǎn)子電壓由兩部分組成：第一項是定子磁鏈在轉(zhuǎn)子繞組中產(chǎn)生的感應電動勢，記作Erdq；第二項為轉(zhuǎn)子電流在轉(zhuǎn)子繞組阻抗上形成的壓降。

2.2 電網(wǎng)故障下DFIG 運行性能

由于文獻[16]已建立了電網(wǎng)電壓故障發(fā)生瞬間DFIG 的動態(tài)模型，因此，本文僅對電網(wǎng)故障瞬時DFIG 的數(shù)學模型給出簡要闡述與說明。

假定在t0時刻電網(wǎng)電壓發(fā)生對稱故障，其故障程度為p，則電網(wǎng)電壓可表示為

式（6）中，p＞0 表示電網(wǎng)電壓發(fā)生對稱驟降故障，p＜0 表示電網(wǎng)電壓發(fā)生對稱驟升故障，則電網(wǎng)電壓故障時轉(zhuǎn)子感應電動勢可近似表示為

由式（7）可以看出，電網(wǎng)電壓故障時DFIG 轉(zhuǎn)子電動勢由兩部分構(gòu)成：其中第一項為定子磁鏈強制分量感應產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子電動勢強制分量，記作Erdq-f，其在兩相同步旋轉(zhuǎn)dq 坐標系下表現(xiàn)為直流量形式；第二項稱為定子磁鏈自由分量感應產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子電動勢自由分量，記作Erdq-n，其在兩相同步旋轉(zhuǎn)dq 坐標系下表現(xiàn)為50Hz 交流量形式。

當電網(wǎng)電壓發(fā)生故障時RSC 如果無法輸出與Erdq相匹配的轉(zhuǎn)子電壓，轉(zhuǎn)子繞組中就會出現(xiàn)幅值較大的電流自由振蕩分量，造成RSC 過電流保護動作而導致風機脫網(wǎng)。因此，在電網(wǎng)電壓故障期間，如何有效抑制DFIG 轉(zhuǎn)子電流的自由分量，是實現(xiàn)DFIG 故障穿越運行的關(guān)鍵。

3 轉(zhuǎn)子電流優(yōu)化控制策略

為實現(xiàn)DFIG 故障穿越運行，大多文獻[19-21]集中于研究定子磁鏈波動的抑制技術(shù)，這需要準確測量電機漏感參數(shù)，其控制效果易受電機工作狀態(tài)的影響。針對這一問題，本文提出了一種轉(zhuǎn)子電流優(yōu)化控制策略，通過在轉(zhuǎn)子電流基頻分量閉環(huán)的基礎(chǔ)上加入直接控制轉(zhuǎn)子電流自由分量的調(diào)節(jié)器，以抑制電網(wǎng)電壓對稱故障期間轉(zhuǎn)子電流的振蕩沖擊，縮短DFIG 系統(tǒng)過渡過程時間。

3.1 轉(zhuǎn)子電流優(yōu)化控制策略設(shè)計

圖2 為DFIG 轉(zhuǎn)子電流優(yōu)化控制框圖，其中實線框內(nèi)表示轉(zhuǎn)子電流自由分量調(diào)節(jié)器?？梢钥闯?，所提控制策略包含兩個電流閉環(huán)：

（1）轉(zhuǎn)子電流基頻分量閉環(huán)調(diào)節(jié)，用以控制DFIG 輸出的有功功率和無功功率，實現(xiàn)風電機組的最大風能追蹤運行。

取甲醛固定的移植瘤組織，常規(guī)石蠟包埋、切片，采用S-P法行免疫組織化學染色檢測caspase3蛋白表達，caspase3一抗工作濃度為1∶1 000。以細胞內(nèi)出現(xiàn)棕色至棕褐色微細顆粒為caspase3陽性，主要表達于胞質(zhì)，少數(shù)表達于胞核或核膜。高倍鏡下隨機選擇5個以上視野，每個視野計數(shù)100個細胞，計算陽性細胞百分率，即為陽性細胞指數(shù)。

（2）轉(zhuǎn)子電流自由分量閉環(huán)調(diào)節(jié)，用以抑制電網(wǎng)電壓故障時轉(zhuǎn)子電流的振蕩沖擊。

圖2 轉(zhuǎn)子電流優(yōu)化控制框圖Fig.2 Block diagram of the optimal control of rotor current

本文所提改進控制策略是在原來轉(zhuǎn)子電流基頻分量閉環(huán)的基礎(chǔ)上添加了轉(zhuǎn)子電流自由分量閉環(huán)調(diào)節(jié)器，由于RSC 的兩個電流調(diào)節(jié)器始終處于工作狀態(tài)，故無需判斷電網(wǎng)是否故障以切換不同的控制策略，即可實現(xiàn)理想電網(wǎng)和故障電網(wǎng)下DFIG 控制策略的無縫切換。此外，該方法無需定子磁鏈分離與提取環(huán)節(jié)，對電機參數(shù)依賴性小，計算簡單，易于工程實現(xiàn)。

最終可獲得兩相同步旋轉(zhuǎn)dq 坐標系下轉(zhuǎn)子電壓參考值

3.2 轉(zhuǎn)子電流優(yōu)化控制策略分析

根據(jù)上節(jié)分析可知，轉(zhuǎn)子電流優(yōu)化控制策略包含兩個電流調(diào)節(jié)器，圖3 為DFIG 控制系統(tǒng)框圖，圖中實線框表示轉(zhuǎn)子電流自由分量調(diào)節(jié)器，這里通過低通傳遞函數(shù)實現(xiàn)對理想積分器的替代[23]。其中

圖3 DFIG 轉(zhuǎn)子電流控制框圖Fig.3 Rotor current control diagram of the DFIG

此時，實際轉(zhuǎn)子電流的傳遞函數(shù)可以表示為

式中，Grr(s)為轉(zhuǎn)子電流閉環(huán)傳遞函數(shù)；Gsr(s) 為定子磁鏈閉環(huán)傳遞函數(shù)，其閉環(huán)傳遞函數(shù)表達式為式中；F1(s)、F2(s) 分別為在兩相同步旋轉(zhuǎn)dq 坐標系中轉(zhuǎn)子基頻、自由分量電流調(diào)節(jié)器傳遞函數(shù)，如式（14）、式（15）所示。

由式（12）、式（13）可知，轉(zhuǎn)子電流調(diào)節(jié)器特征方程為Δ=1+F1(s)GP(s)+F2(s)Gp(s)，此時控制系統(tǒng)的開環(huán)增益F(s)可以表示為

采用轉(zhuǎn)子電流自由分量的控制方案中，其轉(zhuǎn)子電流基頻分量PI 調(diào)節(jié)器參數(shù)kp1、ki1可以遵循常規(guī)PI 調(diào)節(jié)器的設(shè)計，兼顧穩(wěn)態(tài)性能以及動態(tài)特性等控制系統(tǒng)指標[23]，下面著重論述其轉(zhuǎn)子電流自由分量PI 調(diào)節(jié)器參數(shù)設(shè)計與選擇。

為分析采用轉(zhuǎn)子電流自由分量閉環(huán)調(diào)節(jié)環(huán)節(jié)對DFIG 控制系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響，需分析圖4、圖5 所給出的不同kp2、ki2下開環(huán)傳遞函數(shù)F(s) 頻率響應。通過圖4、圖5 可以看出在50Hz 頻率處出現(xiàn)相位的跳變，故會造成控制系統(tǒng)的相位裕量減小。圖4為轉(zhuǎn)子自由電流調(diào)節(jié)器比例系數(shù)kp2增加時F(s)的Bode 圖，其中ki2=500。當kp2=1、kp2=5、kp2=10 時，控制系統(tǒng)的相位裕度分別為47°、59°、73°?？梢姡弘S著轉(zhuǎn)子自由電流調(diào)節(jié)器的比例系數(shù)kp2增加，在50Hz 處的控制增益幾乎不變，但系統(tǒng)的相位裕度增大。圖5 為轉(zhuǎn)子自由電流調(diào)節(jié)器積分系數(shù)ki2增加時F(s)的Bode 圖，其中kp2=5。當ki2=100、ki2=500、ki2=1 000 時，控制系統(tǒng)的相位裕度分別為77°、59°、45°。可見：隨著轉(zhuǎn)子自由電流調(diào)節(jié)器的積分系數(shù)ki2增加，在50Hz 處的控制增益增加，但系統(tǒng)的相位裕度減小。通過上述分析可知，kp2、ki2的選取要兼顧系統(tǒng)的穩(wěn)定性以及控制增益兩方面內(nèi)容。故針對表所示的DFIG 電機系統(tǒng)，采用轉(zhuǎn)子電流自由分量閉環(huán)調(diào)節(jié)器的優(yōu)化控制方案下其參數(shù)為kp1=12、ki1=800、kp2=5、ki2=500。

圖5 開環(huán)傳遞函數(shù)F(s) 頻率響應（kp2=5）Fig.5 Frequency response of the open-loop F(s) (kp2=5)

為了分析采用轉(zhuǎn)子電流自由分量調(diào)節(jié)器的優(yōu)化控制方案下轉(zhuǎn)子電流對定子磁鏈抗磁鏈擾動能力，將式（13）寫成標量的形式，則有

式中，Gsr1(s) 表示定子磁鏈d 軸、q 軸分量對轉(zhuǎn)子電流d 軸、q 軸分量的影響；Gsr2(s)表示定子磁鏈q軸、d 軸分量對轉(zhuǎn)子電流d 軸、q 軸分量的影響；G11(s)=sLm/Ls，G12(s)=ωslip。

圖6a 和6b 分別給出了采用轉(zhuǎn)子電流自由分量調(diào)節(jié)器前后Gsr1(s) 和Gsr2(s) 的幅頻特性。采用轉(zhuǎn)子電流自由分量閉環(huán)調(diào)節(jié)器的優(yōu)化控制方案時，DFIG控制系統(tǒng)對由于電網(wǎng)對稱故障所引起的定子磁鏈50Hz 振蕩的衰減率分別為-3.6dB、-7.3dB，而未采用轉(zhuǎn)子電流自由分量閉環(huán)調(diào)節(jié)器時其衰減率分別為27.6dB、23.8dB。采用轉(zhuǎn)子電流自由分量閉環(huán)調(diào)節(jié)器后DFIG 控制系統(tǒng)抗定子磁鏈擾動能力顯著增強，這意味著由于電網(wǎng)電壓故障所引起的定子磁鏈50Hz 波動對DFIG 控制系統(tǒng)的影響將得到明顯抑制。

圖6 轉(zhuǎn)子電流抗定子磁鏈擾動能力分析Fig.6 Rotor current sensitivity to the flux oscillation using conventional and optimal control

4 實驗驗證

為了驗證所提出的轉(zhuǎn)子電流優(yōu)化控制策略的有效性，搭建了1kW 雙饋感應風力發(fā)電系統(tǒng)實驗平臺（見圖7），實驗系統(tǒng)參數(shù)見下表。

圖7 DFIG 實驗機組框圖Fig.7 The hardware structure diagram of the power and control circuit for DFIG experiment bench

表 實驗系統(tǒng)參數(shù)Tab. Parameters of experiment DFIG system

該平臺主要由三個部分構(gòu)成：風力機模擬部分、DFIG 及RSC 變流器部分、電網(wǎng)電壓模擬器。其中，在該實驗平臺中，利用一臺變頻器驅(qū)動的三相感應電機模擬風力機；通過直流源為RSC 提供直流側(cè)電壓以及轉(zhuǎn)差功率，為模擬實際電網(wǎng)的故障，采用基于電力電子變換形式的電壓故障發(fā)生器構(gòu)成電網(wǎng)模擬器。實驗系統(tǒng)中采用TI 公司TMS320F2812。IGBT 驅(qū)動器采用SEMIKRON 公司SKHI61 驅(qū)動模塊。DFIG 機組實驗波形是通過YOKOGAWADL750 進行采集。

實驗中，DFIG 處于額定電壓工作狀態(tài)，且定子輸出的有功、無功功率分別為 0.3 pu、0 pu。由于風力機慣性時間常數(shù)較大、電網(wǎng)故障時間較短的緣故，故可近似認為DFIG 轉(zhuǎn)速在電網(wǎng)故障期間保持不變。在實驗中，DFIG 轉(zhuǎn)速設(shè)定為800r/min；RSC 電流保護值1.5 pu（3.5A）。

圖8 為電網(wǎng)電壓驟降40%時DFIG 系統(tǒng)實驗結(jié)果，其中圖8a 表示未采用轉(zhuǎn)子電流自由分量閉環(huán)調(diào)節(jié)器的常規(guī)控制方案時DFIG 的波形，圖8b 表示采用轉(zhuǎn)子電流自由分量閉環(huán)調(diào)節(jié)器的優(yōu)化控制方案時DFIG 的波形?？梢钥闯觯捎棉D(zhuǎn)子電流優(yōu)化控制方案后電網(wǎng)電壓驟降所造成的轉(zhuǎn)子電流沖擊為2.1A，為采用常規(guī)控制方案時轉(zhuǎn)子沖擊電流的83%；轉(zhuǎn)子故障電流在160ms 內(nèi)完成衰減振蕩，相比常規(guī)控制方案縮短了70ms，同時定子磁鏈振蕩時間也縮短了約60ms。因此，說明采用轉(zhuǎn)子電流自由分量閉環(huán)調(diào)節(jié)器的優(yōu)化控制方案可有效抑制電網(wǎng)電壓驟降導致的轉(zhuǎn)子電流沖擊與振蕩。

圖8 電網(wǎng)電壓驟降40%時DFIG 實驗結(jié)果（s=0.2）Fig.8 Experiment results of the DFIG for a 40% voltage dip（s=0.2）

圖9 電壓驟升30%時DFIG 實驗結(jié)果（s=0.2）Fig.9 Experiment results of the DFIG for a 30% voltage swell（s=0.2）

圖9 為電網(wǎng)電壓驟升30%時DFIG 系統(tǒng)實驗結(jié)果，其中圖9a 表示未采用轉(zhuǎn)子電流自由分量閉環(huán)調(diào)節(jié)器的常規(guī)控制方案時DFIG 的波形，圖9b 表示采用轉(zhuǎn)子電流自由分量閉環(huán)調(diào)節(jié)器的優(yōu)化控制方案時DFIG 的波形。通過對比可知，采用轉(zhuǎn)子電流優(yōu)化控制方案后電網(wǎng)電壓驟升所造成的轉(zhuǎn)子電流沖擊為 1.8A，為采用常規(guī)控制方案時轉(zhuǎn)子電流沖擊的86%；轉(zhuǎn)子電流自由分量在150ms 內(nèi)完成衰減，相比于常規(guī)控制方案縮短了50ms，同時定子磁鏈過渡時間縮短了約50ms。因此，說明采用轉(zhuǎn)子電流自由分量閉環(huán)調(diào)節(jié)器的優(yōu)化控制方案可有效限制電網(wǎng)電壓驟升導致的轉(zhuǎn)子電流沖擊與振蕩，有助于DFIG機組的穩(wěn)定不脫網(wǎng)運行。

圖10 對比了不同電網(wǎng)電壓故障深度下DFIG 在采用常規(guī)轉(zhuǎn)子電流控制方案和優(yōu)化轉(zhuǎn)子電流控制方案時轉(zhuǎn)子電流沖擊峰值和振蕩時間?？梢钥闯觯S著電網(wǎng)電壓驟降（或驟升）深度的增加，轉(zhuǎn)子電流沖擊峰值增大，且振蕩時間變長。這是由于電網(wǎng)電壓故障所引起的定子磁鏈直流分量增加，導致轉(zhuǎn)子繞組中感應產(chǎn)生的轉(zhuǎn)子電流也隨之增加。與采用常規(guī)轉(zhuǎn)子電流控制方案相比，采用轉(zhuǎn)子電流優(yōu)化控制方案可以有效抑制由電網(wǎng)電壓故障所引起的轉(zhuǎn)子過電流，并縮短了轉(zhuǎn)子電流過渡過程時間。這主要是由于優(yōu)化轉(zhuǎn)子電流控制方案包含對轉(zhuǎn)子電流自由分量的閉環(huán)調(diào)節(jié)，可實現(xiàn)對轉(zhuǎn)子電流自由分量的抑制。

圖10 電網(wǎng)電壓故障程度不同時DFIG 實驗結(jié)果Fig.10 Experiment results of the DFIG for various grid voltage fault

為了驗證轉(zhuǎn)子電流優(yōu)化控制方案對DFIG 故障穿越能力的提升，圖11 對比了不同轉(zhuǎn)差角頻率下DFIG 安全運行區(qū)間，其中區(qū)域A 表示在未采用轉(zhuǎn)子電流自由分量閉環(huán)調(diào)節(jié)器的常規(guī)控制方案時DFIG 的安全運行區(qū)間，區(qū)域A 和區(qū)域B 共同表示采用轉(zhuǎn)子電流自由分量閉環(huán)調(diào)節(jié)器的優(yōu)化控制方案時DFIG 安全運行區(qū)間，深色區(qū)域表示DFIG 非安全運行區(qū)間，需額外采用其他措施（如Crowbar 等）方可實現(xiàn)DFIG 不脫網(wǎng)運行?？梢钥闯觯c轉(zhuǎn)子電流常規(guī)控制方案相對比，采用轉(zhuǎn)子電流優(yōu)化控制方案后DFIG 安全運行區(qū)間得以拓寬，DFIG 的不脫網(wǎng)運行能力得以增強。此外，隨著電機轉(zhuǎn)速的提高，DFIG 安全運行區(qū)間縮小。這是由于隨著轉(zhuǎn)差率的降低電網(wǎng)電壓故障所引起的感應電動勢越大，進而會產(chǎn)生較大的轉(zhuǎn)子電流沖擊，使得DFIG 安全運行區(qū)間縮小。

圖11 DFIG 安全運行區(qū)間Fig.11 DFIG feasibility regions

綜上可知，采用轉(zhuǎn)子電流自由分量閉環(huán)調(diào)節(jié)器的優(yōu)化控制方案可以抑制由于電網(wǎng)電壓對稱故障所引起的轉(zhuǎn)子電流振蕩沖擊，縮短了轉(zhuǎn)子電流過渡時間，拓展了DFIG 安全運行區(qū)間。此外，所提出的優(yōu)化控制方案是以限制轉(zhuǎn)子電流自由分量為目標，因此本文所提方法無需檢測電網(wǎng)電壓故障狀態(tài)。而且，本文所提方法不僅可以作為一種獨立的DFIG故障穿越控制方案，還可與其他故障運行控制技術(shù)相結(jié)合以改善DFIG 在電網(wǎng)對稱故障時運行特性的控制方案。

5 結(jié)論

本文通過對電網(wǎng)電壓對稱故障時轉(zhuǎn)子電流振蕩沖擊產(chǎn)生機制的論述，構(gòu)造了一種以抑制轉(zhuǎn)子電流自由分量為目標的優(yōu)化控制方案，該控制方案無需電網(wǎng)故障狀態(tài)檢測即可實現(xiàn)DFIG 控制策略切換，同時無需定子磁鏈分離與提取環(huán)節(jié)，可有效提高電網(wǎng)故障時DFIG 電流的動態(tài)控制性能。理論分析與實驗結(jié)果表明，所提出的轉(zhuǎn)子電流優(yōu)化控制策略能有效抑制由于電網(wǎng)電壓對稱故障所產(chǎn)生轉(zhuǎn)子電流沖擊，縮短DFIG 過渡過程時間，拓展DFIG 安全運行區(qū)間，從而增強電網(wǎng)電壓對稱故障時DFIG 不脫網(wǎng)運行能力。

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