不对称故障下永磁直驱风机故障相电压支撑优化控制

电网发生短路故障时，风机需要向系统提供无功功率支撑电网电压恢复。弱电网不对称故障时如果只向系统注入正序无功功率，在提升故障相电压的同时会导致非故障相电压抬升，加剧风机机端三相电压不平衡度，因此需要风机注入一定的负序无功功率来抑制非故障相电压抬升。为了进一步优化不对称故障下永磁直驱风机的故障相电压支撑策略，首先建立电网不对称故障下风机送端系统数学模型及正负序解耦控制锁相环，然后推导风机机端电压与有功无功之间的耦合关系。提出以机端故障相电压最高为优化目标，约束条件为三相电流最大值不超过换流器限流上限，在这种情况下风机发出无功的同时输出一定的有功功率更有利于非故障相电压的支撑。根据华北某实际风电送端系统在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型，验证单相接地故障时该控制策略的可行性和有效性。