變速恒頻風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的研究.pdf

1、風(fēng)能作為一種可再生能源,越來(lái)越受到人們的重視,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究也日益深入和成熟?？蓪?shí)現(xiàn)最大風(fēng)能追蹤的變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)成為研究開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn),而交流勵(lì)磁電源的設(shè)計(jì)與控制是關(guān)鍵。本文主要針對(duì)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行研究。論文首先分析了交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的工作原理和數(shù)學(xué)模型,給出了變速恒頻風(fēng)力發(fā)電時(shí)的定子磁鏈定向矢量控制策略,實(shí)現(xiàn)了雙饋電機(jī)有功、無(wú)功功率的解耦控制。其次,討論了交流勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)控制,建立了基于磁

2、場(chǎng)定向矢量控制的空載并網(wǎng)控制方案。在此基礎(chǔ)上,對(duì)勵(lì)磁系統(tǒng)加以改進(jìn),將電網(wǎng)電壓的動(dòng)態(tài)變化引入系統(tǒng),在考慮電網(wǎng)電壓波動(dòng)情況下建立了風(fēng)力發(fā)電勵(lì)磁控制系統(tǒng)。此外,本文在MATLAB/SIMULINK環(huán)境中搭建了變速恒頻風(fēng)力發(fā)電轉(zhuǎn)子側(cè)的P、Q解耦運(yùn)行模型以及并網(wǎng)前的空載運(yùn)行模型,對(duì)各種工況進(jìn)行了仿真研究。在此基礎(chǔ)上,設(shè)計(jì)了一套15kW的交流勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)平臺(tái),采用IPM模塊作為雙PWM變換器,用直流電機(jī)模擬風(fēng)機(jī),進(jìn)行了變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)研究