适用于孤岛运行的永磁同步电机自动功率平衡控制策略研究

该文提出两种适用于孤岛运行的基于永磁同步风机的自动功率平衡控制策略。在控制策略Ⅰ中，风机的网侧换流器保持换流器电压的幅值和频率为恒定，转子侧换流器通过PI控制器调整功率参考值进而维持直流电压；在控制策略Ⅱ中，风机网侧换流器利用直流母线电压的动态特性实现电网同步和惯性响应，机侧换流器根据直流母线电压偏差调整有功功率以模拟一次频率控制。这两种策略都可以有效地保证风机的独立运行，无需锁相环和外部电源。特别地，策略Ⅱ突出了节能特性，将直流电容器中的储备能量用于系统惯性支持和负荷需求响应，以降低风机飞车的风险。为了提高策略Ⅱ在暂态期间并网点的电压质量，该文进一步提出维持并网点电压的改进控制方案。基于PSCAD/EMTDC仿真软件建立了单台风机向若干本地负荷供电的典型孤岛运行模型，在负荷突然降低或升高的情形下分析和对比了所提两种策略的有效性。