风机变流器并联控制策略

风机变流器并联控制策略

发表时间：2018-08-17T14:25:09.730Z 来源：《河南电力》2018年4期作者：曾凡超[导读] 本文针对该问题使用了共载波控制策略，进行了仿真，最后通过实验验证了有效性。

（阳光电源股份有限公司安徽合肥 230088）摘要：目前很多风能变流器厂家2MW全功率变流器采用的是两台单柜1MW变流器主从并联运行，对于发电机为不共中性点的双绕组电机，软件上采取两台单柜变流器独立控制，硬件上不共直流侧，由于两台变流器之间没有电路联系，因此变流器之间不存在环流。然而当发电机为共中性点双绕组或为六相电机时，如果仍采取独立控制策略，则在主从机之间会形成较大的环流，它的存在会引起不均流，使得开关器件承受的电流应力不均衡，影响其使用寿命。本文针对该问题使用了共载波控制策略，进行了仿真，最后通过实验验证了有效性。关键词：变流器；拓扑；环流；

1 引言

对于发电机为不共中性点的双绕组电机，软件上采取两台单柜变流器独立控制，硬件上不共直流侧，由于两台变流器之间没有电路联系，因此变流器之间不存在环流，如图1所示。此电路的最大优点是主从机完全独立，控制算法较为简单，当主或从机有任一台发生故障时，可以通过上位机设置为单柜运行发电，尽最大程度减小业主损失。

为了对并联系统进行环流分析，需对每相桥臂进行等效，将其转换为平均模型，通过坐标变换转化为同步旋转坐标系下的数学模型，如图四（机侧模型，网侧类似）所示。其中、分别为PMSG同步角速度和电网的同步角速度，、分别为机侧和网侧电势零轴分量，（k=1，2）为两机侧变换器包含电感电阻在内的每相线路电阻（k=1，2）分别为两机侧变换器三相桥臂的占空比零轴分量，（k=1，2）分别为两网侧变换器三相桥臂的占空比零轴分量。

从图5的可以看出，并联两机侧变流器用同一个DSP控制，两网侧变流器用同一个DSP控制。通过实时检测两个变流器的三相电流，将两变流器电流之和送入PI调节器的反馈端，电流环的给定由转矩控制算法得到，通过一个电流环调节后输出信号经过SVPWM来控制两并联变流器的开通和关断。并联侧采用同一个载波，同一个调制信号，因此可以很好的保证并联的桥臂侧开关动作的一致性，防止产生环流。

4结论

环流是由并联变流器三相桥臂占空比零轴分量的不一致造成的，它是引起两变流器不均流，电流波形畸变的主要原因，在共直流侧的并联系统中，机侧环流和网侧环流相互独立，因此在设计环流抑制器的时候可以单独设计。交流侧滤波参数的大小对并联系统的运行影响很大，当参数很小时由于环流的存在而导致系统不稳定，而通过共载波控制策略可以有效抑制环流，系统运行稳定。

参考文献：

[1]直驱型变速恒频风力发电系统中零序环流的研究胡维毫等中国电机工程学报 2009

[2]直驱型变速恒频风力发电系统的独立直流母线控制李瑞等中国电机工程学报 2012

[3]Modeling and Coordinate Control of Circulating Currents in Parallel Three-Phase Boost Rectifiers Ching-Tsai Pan IEEE 2007