双馈式风机并网谐波控制研究

资 源 简 介

双馈式风机并网谐波控制研究

详 情 说 明

双馈式感应发电机（DFIG）是当前风电场的主流机型之一，其变速恒频特性通过转子侧变流器实现。然而多台DFIG并联运行时，变流器开关动作会引入特征谐波，影响电网电能质量。

谐波问题主要来源于三个关键环节：转子侧变流器会产生与滑差频率相关的谐波，电网侧变流器则主要产生开关频率附近的谐波，而多机并联时谐波在并网点会产生叠加或抵消效应。针对这些谐波特性，现代控制策略通常采用多层级解决方案。

在控制算法层面，谐波抑制主要依靠改进的电流控制策略。通过在传统PI控制基础上增加谐振调节器，可实现对特定次谐波的精准跟踪补偿。对于多机系统，还需要考虑谐波交互影响，采用协同控制策略来优化整体谐波阻抗特性。

谐波治理装置方面，可在并网点配置有源滤波器（APF）作为补充手段。其优势在于能够动态适应变化的谐波频谱，特别适合应对风电场输出功率波动导致的谐波特性变化问题。最新研究方向还包括将虚拟阻抗概念引入控制算法，通过软件方式实现谐波阻抗重塑。

该领域的研究难点在于如何平衡谐波抑制效果与系统动态响应速度，同时考虑不同运行工况下的控制鲁棒性。未来随着风电渗透率持续提高，谐波控制策略还需要进一步适应高比例新能源电网的复杂运行环境。