基于超级电容实现电压源构网与故障穿越的直驱风机控制OA

电压源构网控制可为风电高比例接入电网提供技术保障。然而,现有基于提取转子动能的构网控制方法存在风机转速失稳风险,且受输出电流限制的网侧变流器无法在故障穿越时维持直流电压稳定,进而难以保持其电压源特性。针对以上两个技术挑战,提出了一种针对直驱风机的基于超级电容(SC)实现电压源构网与故障穿越的控制(SGFC)方法。首先,该方法结合SC充放电方程与同步机摇摆方程,实现惯量响应的能量匹配,并结合网侧电压源控制,无需锁相环即可感知电网频率变化;其次,设计故障信号生成模块,可自主将SC由惯量支撑切换至故障穿越模式,在电压故障时,控制SC吸收直流侧两端不平衡能量,并在故障消除后将SC电压恢复至中性点。此外,通过小信号稳定性分析优化了SGFC关键参数。最后,通过硬件在环实验,在频率与电压扰动下对SGFC方法进行了性能评估。结果表明,SGFC方法基于SC这一典型功率型储能器件,综合实现了直驱风机的电压源构网特性、惯量支撑与故障穿越。