永磁直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)電場(chǎng)的暫態(tài)聚合建模研究.pdf

1、風(fēng)能作為一種可再生，無污染而且開發(fā)相對(duì)經(jīng)濟(jì)的特質(zhì)使得包括永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)(PMSG)在內(nèi)的風(fēng)力發(fā)電行業(yè)的裝機(jī)容量和發(fā)電量在過去的二十年的時(shí)間里都有了顯著的增長(zhǎng)。這引起了對(duì)故障情況下含PMSG風(fēng)電場(chǎng)電網(wǎng)動(dòng)態(tài)性能的關(guān)注，而含PMSG風(fēng)電場(chǎng)的電網(wǎng)的暫態(tài)過程前提是對(duì)PMSG風(fēng)電場(chǎng)的可靠建模。
　　文章首先對(duì)PMSG單元沿著能量轉(zhuǎn)化、傳遞的軌跡依次建立了PMSG空氣動(dòng)力學(xué)模型，傳動(dòng)鏈模型，變流器詳細(xì)模型以及直流橋的數(shù)學(xué)模型。并且介紹了機(jī)側(cè)

2、變流器、網(wǎng)側(cè)變流器以及直流橋的控制策略。并在此基礎(chǔ)上關(guān)于對(duì)稱電壓跌落情況下的PMSG單元進(jìn)行了建模。提出了用一個(gè)受電壓跌落深度，以及跌落前有功水平控制的受控電流源來表征對(duì)稱跌落下的PMSG對(duì)外電氣特性的觀點(diǎn)，并給出了相應(yīng)的計(jì)算公式。
　　通過對(duì)正負(fù)序雙電流環(huán)控制策略下的各正負(fù)序電氣量的變換關(guān)系進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo)，得出了在現(xiàn)有的保持輸入到電網(wǎng)側(cè)有功功率二倍頻波動(dòng)為零的基礎(chǔ)上正負(fù)序交直流分量所必須滿足的約束條件。后針對(duì)現(xiàn)行的控制策略無法

3、以解析的形式給出PMSG輸入到電網(wǎng)的有功功率，無功功率給定值的情況。本文在驗(yàn)證并吸收了電壓跌落因子的定義的基礎(chǔ)上提出通過優(yōu)化計(jì)算代替控制過程來求取網(wǎng)側(cè)變流器無功功率實(shí)際值的方法。針對(duì)實(shí)際PMSG系統(tǒng)并網(wǎng)電抗器的存在導(dǎo)致的網(wǎng)側(cè)變流器端口輸出有功功率恒定與并網(wǎng)點(diǎn)有功功率恒定不可兼得的矛盾。發(fā)生小值電壓跌落以及正常運(yùn)行時(shí)選擇保持網(wǎng)側(cè)變流器端口輸出有功功率恒定的策略，以減小直流橋的有功功率二倍頻波動(dòng)。這時(shí)仍舊依照嚴(yán)重電壓跌落時(shí)采取的方法，用優(yōu)化