风力发电网侧LCL-VSR及其电压跌落控制的研究的中期报告.docx

风力发电网侧LCL-VSR及其电压跌落控制的研究的中期报告

中期报告

一、研究背景与意义

随着环境保护和可再生能源的重要性越来越受到各国政府和社会的重视，风力发电在全球范围内得到了迅猛的发展。与传统的火电和核电相比，风力发电具有无污染、可再生、分布式等特点，成为未来发展方向之一。

在风力发电系统中，排出口侧LCL滤波器在控制器和输出侧逆变器之间起着至关重要的作用。通过LCL滤波器，可以滤除谐波，并将交流电转换成为适合直流-交流变频器输入的纯正的三相交流电。

然而，由于能源来源波动性及风力的随机性和低频涨落，在风力发电中发生电压跌落的现象不可避免。和传统的能源及工业系统不同，并网风力发电系统的改变可能会影响整个电力网络甚至整体电力稳定性，跌落过大导致电力质量严重恶化。因此，如何控制风力发电网侧LCL-VSR的电压跌落，提高其稳定性和可靠性，是当前研究的热点和难点之一。

二、研究目标和研究内容

本研究的目标是设计一种有效的LCL-VSR电压跌落控制方法，以解决风力发电中电压跌落的问题。基于先前研究，我们将主要从以下三个方面展开研究：

1.LCL-VSR模型和分析：分别建立LCL滤波器和全桥电压源逆变器的电路模型，并通过模型分析了LCL-VSR的运行原理及其影响因素。

2.电压跌落控制分析：根据LCL-VSR的特性及其工作原理，针对其电压跌落问题，采取电压控制策略，分析并设计电压跌落控制方案。

3.仿真分析：基于MATLAB/SIMULINK对LCL-VSR的电压跌落控制方法进行仿真分析，并对仿真结果进行评估和验证，以评估控制策略的有效性和可行性。

三、研究计划及进展情况

本研究已完成了以下工作：

1.收集和整理了国内外的风力发电LCL-VSR电压跌落控制的相关文献，对其研究现状和进展进行了分析。

2.建立了LCL滤波器和全桥电压源逆变器的电路模型，并分析了LCL-VSR的运行原理和影响因素。

3.针对LCL-VSR的电压跌落问题，提出了一种基于反馈控制的电压跌落控制策略，并设计了控制算法。

4.使用MATLAB/SIMULINK对设计的电压跌落控制算法进行仿真，并进行了仿真分析，初步验证了算法的有效性和可行性。

下一步的工作计划包括：

1.进一步分析LCL-VSR的电压跌落状况及其对电力系统的影响，以深入理解电压跌落机制。

2.根据仿真结果，对控制策略进行改进和优化，提高其控制精度和稳定性。

3.针对控制方案的实际应用，对算法进行硬件实现，进行实验验证，并与其他控制策略进行比较，评估其在实际应用场景中的有效性和可行性。

四、参考文献

[1]刘成林,王俊,费乃华.一种新型的风力发电LCL-Filter的电压跌落控制策略研究[J].电力自动化设备,2015(11):14-19.

[2]BERGDAHLA,MUNOZ-BENAVENTEI,etal.ReviewofvoltagecontrolstrategiesforLCL-filterbasedgrid-tiedinverters[J].RenewableSustainableEnergyReviews,2017(75):1297-1307.

[3]DENGP,WUF,YANGJ,etal.ControlofLCL-filter-basedthree-phasegrid-connectedinverterunderunbalancedgridvoltageconditions[J].IETPowerElectronics,2019(12):1298-1307.