基于转速控制的双馈风电机组机侧变流器IGBT器件结温波动抑制策略

• 作者: 廖兴林 曾正 李洋 李辉 胡姚刚
• 来源期刊: 电工技术学报
• 学科: 工学
• 关键词: 双馈风力发电 风电变流器 转速控制 同步转速 IGBT结温
• 年，卷（期）: 2017,（12）
• 所属期刊栏目: 电力电子
• 页码范围: 97-107
• 页数: 11页
• 分类号: TM46
• 字数: 6622字
• 语种: 中文

摘要

针对当前双馈风电机组机侧变流器在同步转速点附近结温波动大、影响器件运行可靠性的问题,提出一种基于机组转速控制的绝缘栅双极型晶体管(IGBT)结温波动抑制策略.首先,基于最大功率点跟踪(MPPT)控制原理,并结合变流器IGBT模块等效热网络,建立双馈风电变流器结温计算模型.其次,针对机侧变流器在同步转速点附近结温波动出现的"尖峰"现象,从减少机组低频运行范围和提升同步转速附近区域穿越速度的思路出发,提出基于功率、转速双控制外环的改进最大功率点跟踪控制策略.最后,搭建基于PLECS和Simulink联合平台的双馈风力发电系统仿真模型,对机组在亚同步和超同步转速间动态往返变化的变流器电-热性能及其在同步转速附近区域的稳态结温进行仿真,并开展变流器结温抑制效果验证的等效实验.仿真和实验结果验证了所提改进控制策略对抑制机组同步转速点附近变流器IGBT结温波动的有效性.