變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)直接功率控制技術研究.pdf

1、隨著能源和環(huán)境矛盾的日益顯現(xiàn)，實行可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略已經(jīng)迫不及待，在這個背景下，新能源開發(fā)和利用成了目前電力電子領域最熱門的議題之一。被視為最有潛力成為繼火電、水電之后的第3 大發(fā)電能源——風力發(fā)電越來越受到國內外專家學者的重視。早期的風力發(fā)電系統(tǒng)采用恒速恒頻發(fā)電系統(tǒng)，這種系統(tǒng)有風力利用率低、機組機械部件承受的應力大等缺點，使得變速恒頻雙饋感應發(fā)電機系統(tǒng)成為今后風力發(fā)電領域的發(fā)展方向。本文圍繞著變速恒頻雙饋感應發(fā)電機系統(tǒng)的直接功率控制策略進

2、行了較為深入的研究，主要內容如下：
　　 研究了高頻整流器的直接功率控制策略。在傳統(tǒng)基于電壓定向矢量控制的基礎上推導了基于直接功率控制策略的整流器數(shù)學模型，建立了直接功率控制系統(tǒng)框圖，給出高頻整流器瞬時有功和無功功率的估算表達式及其基于固定開關頻率直接功率控制的實現(xiàn)方法，進而在Matlab/Simulink仿真平臺上建立整流器的仿真模型，驗證了直接功率控制應用于整流器系統(tǒng)的有效性。
　　 研究了轉子側逆變器的直接功率控制

3、策略。首先建立了雙饋感應發(fā)電機并網(wǎng)運行時的數(shù)學模型，推導了基于定子電壓定向矢量控制框圖及其實現(xiàn)方式。進而提出基于空間矢量調制策略的直接功率控制，這種控制策略不僅提高了動態(tài)響應速度，而且實現(xiàn)了固定開關頻率。本文從原理到理論詳細地推導了直接功率控制系統(tǒng)的控制器設計及其實現(xiàn)方式。最后在Matlab/Simulink仿真平臺上建立了雙饋感應發(fā)電機仿真模型，通過對定子電壓定向矢量控制和直接功率控制的對比仿真，分析了直接功率控制的優(yōu)勢。