i增大；当V2（或VD2）导通时，i减小。这样，通过环宽为2Δi的滞环比较器的控制，i就在i*+Δi和i*-Δi的范围内，呈锯齿状跟踪参考电流。
图转子侧电流滞环控制控制器结构
双馈风力发电机的转子侧变频器电流滞环控制如上图所示，转子电流参考idr*和iqr*经过派克逆变换得到abc三相静止坐标系下电流参考值，与实际电流的偏差输入滞环比较器，实现转子电流的跟踪，也就控制了双馈风力发电机的有功功率和无功功率。
2.2.3. 基于电网电压的电网侧变流器控制
双馈风力发电系统中电网侧变流器的控制目标是保持直流母线电压的稳定和控制输入功率因数。
图电网侧变变流器拓扑
双馈风力发电系统电网侧变流器电路拓扑如上图所示，在同步旋转dq坐标系下，其数学模型为：
??vd??Lpid?Rid??Liq?ud ?v??Lpi?Ri??Li?u?qqdq?q(1.20)
式中，vd、vq分别为变流器输出电压的dq分量，id、iq分别为变流器输入电流的dq分
量，ud、uq分别为电网电压的dq分量。
将d轴定向于电网电压空间矢量方向上，可得：
??ud?const ?u?0??q??vd??Lpid?Rid??Liq?ud ?v??Lpi?Ri??Li?qqd?q(1.21)
(1.22)
从上式可以看出，电流的d轴分量和q轴分量存在耦合关系，两者之间必须进行解耦。令
??vd1?Rid?Lpid ?v?Ri?Lpi?qq?q1???vd??vd1??Liq?ud ????vq??vq1??Lid(1.23)
同时引入前馈补偿，可得参考电压：
(1.24)
电网侧有功功率、无功功率可表示为：
??P?udid?uqiq?udid ?Q?ui?ui??ui?qddqdq?(1.25)
由上式可知，电网处的有功功率、无功功率分别正比于id、iq，id参考值来自于直流母
线电压误差的调节输出，iq参考值决定了电网侧的功率因数，一般控制为单位功率因数，即iq参考值设置为0。基于电网电压的电网侧变流器控制如下图所示。
基于电网电压的电网侧变流器控制
2. 风电场系统的建模
2.1 220kV陆上升压站的等效
根据资料显示，陆上风场220kV升压站远景年220kV母线短路电流为37.65kA，由此可
以对220kV陆上升压站进行戴维南等值：
220kV陆上升压站系统戴维南等值参数（单位：kA、MVA、Ω、H、度） 陆上升压站220kV侧短路水平 短路电流 37.65 短路容量 14998.7 电阻 0.6142 戴维南等值参数 电抗 3.4833 电感 0.0111 阻抗角 80 2.2 输电线路的建模
风电场内部的风机共分为12组，采用35KV海缆作为集电线路，在35kV母线处通过升压变压器升至220kV，再通过220kV海缆送至陆上，然后通过架空线路送入电力系统。
陆上架空线路的距离为5公里，220kV海缆的距离为13公里。220kV海缆与35kV海缆的参数如下：
220kV海缆参数（单位：Ω/km、Ω/km、mH/km、uF/km、Ω/km、km） 电阻 0.031 电感 1.4 电抗 0.4389 电容 0.153 容抗 20804.6 输电距离 13 35kV 300mm2海缆参数（单位：Ω/km、Ω/km、mH/km、uF/km、Ω/km、km） 电阻 0.0778 电感 0.385 电抗 0.1210 电容 0.209 容抗 15230.15 输电距离 140
2.3 海上升压站150MVA主变的建模
海上升压变的参数为：
型号 额定电压 调压方式 连接组别 短路阻抗
3. 仿真平台
SFPZ-150000/220 230±8×1.25%/35kV 有载调压 YN，d11 14%
图某海上风电场仿真平台
3.1 仿真参数：
1. 220kV陆上升压站的短路容量为15000MVA，电压取平均额定电压230kV； 2. 220kV架空输电线路距离为5公里；
3. 220kV海缆输电线路距离为13公里； 4. 海上升压站的主变容量为150MVA，变比为230±8×1.25%/35kV，短路电抗为0.14p.u； 5. 风电场的额定功率为300MW，功率因数为容性0.9至感性0.9。假设该风电场的有
功出力在0—300MW之间变化，无功出力在容性145MVar至感性145MVar之间变化；
3.2 仿真分析：
1. 风电场额定功率下的仿真结果：
假设风电场有功出力为300MW，保持单位功率因数，可以得到如下潮流分布：
节点序号 1 2 3 4 节点名称 无穷大电源 220kV陆上升压站 220kV海上升压站 节点类型 平衡节点 PQ节点 PQ节点 风电场35kV母线 PQ节点 各节点电压、相角 节点序号 电压幅值(p.u.) 相角(°) 1 1.000 0.000 2 3 4 1.002 1.001 0.991 1.140 3.000 11.115 220kV陆上升压站向系统送入有功 陆上升压站向系统送入有功(MW) 299.31 220kV陆上升压站从系统吸收无功 陆上升压站从系统吸收无功(MVar) 19.39 从潮流分析的结果可以看到，在风电场保持单位功率因数输出额定有功时，220kV陆上升压站会从系统吸收大约20MVar的无功，这部分无功与海缆对地电容产生的无功一起弥补线路电抗和变压器电抗吸收的无功。
2. 风电场不输出有功时的仿真结果
假设风电场输出的有功和无功均为0，考察海缆产生的无功情况
各节点电压、相角 节点序号 电压幅值(p.u.) 相角(°) 1 2 3 4
220kV陆上升压站向系统送入有功 陆上升压站向系统送入有功(MW) 0
1.000 1.002 1.004 1.004 0.000 -0.022 -0.029 -0.029
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