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伴随着我国风电事业如火如茶的发展,我国的风电开发模式也逐渐从单-的“建设大基地,集中并入大电网”走向“集中并入”与“分散式接入”协调发展的多元化模式。分散式风电接入面临的一个巨大问题就是配电网本身较薄弱,谐波、不对称、电压降落、电压闪变等问题突出,因此研究非理想电网条件下风电机组的安全、稳定、高性能运行成为风电研究领域新的具有挑战性且极具现实意义的研究方向。本文以与电网相连的双馈感应发电机(DFIG)在全风速与电网谐波环境下的控制为主线,从理论分析、数学建模、数字仿真三方面进行了系统的研究。(1)研究了全风速时以“额定风速下追踪最大风能、额定定风速上限制机组转速功率不越限”为控制目标的双馈风机控制策略,从变桨、变流协调控制角度阐述了不同发电机控制模式所应具有的不同变桨控制模式。(2)建立了理想电网环境与电网谐波环境下,三相静止abc坐标系与两相旋转dq坐标系下DFIG机侧与网侧变流器(GSC)的精确数学模型。评估了电网谐波对DFIG风电机组运行性能的影响。(3)重点研究了改善电网谐波环境下运行性能的控制策略改进等工作。包括:1)总结归纳现有改善电网谐波环境下运行性能的控制策略,并对比分析其各自特点与优劣性。2)提出谐波环境下考虑转子电压、电流耦合的改进控制策略与实现方法。3)研究了电网谐波环境下改进控制策略中PI与PI-R电流控制器的设计方法,使控制器能对基波与典型谐波产生较大的控制增益。4)基于PSCAD/EMTDC仿真平台,对同一双馈风电机组模型在相同的电网谐波环境下机侧变流器分别采用传统控制策略、未加补偿的P1-R电流控制器控制策略、加入补偿的PI-R电流控制器改进控制策略进行建模仿真,验证了改进控制策略的正确性和有效性。