容錯(cuò)型永磁同步發(fā)電系統(tǒng)變流器建模、控制與矢量調(diào)制的研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電因其清潔可再生的優(yōu)點(diǎn),受到了世界各國(guó)的廣泛重視,是解決能源危機(jī)和環(huán)境污染的重要舉措。直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)由于故障率低、能量密度大、效率高、維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn),在風(fēng)力發(fā)電市場(chǎng)上所占份額越來越高。隨著風(fēng)機(jī)裝機(jī)容量越來越大,風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)的穩(wěn)定性影響日益增大,風(fēng)電系統(tǒng)的可靠性及容錯(cuò)運(yùn)行能力受到了世界各國(guó)學(xué)者的廣泛關(guān)注。研究表明,風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)交流器中的功率開關(guān)管及其驅(qū)動(dòng)電路是整個(gè)風(fēng)電系統(tǒng)中故障率最高的部件,嚴(yán)重影響風(fēng)電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)

2、行的可靠性。
　　為了解決風(fēng)電變流器中功率開關(guān)管的故障問題,本文將三相四開關(guān)交流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)作為永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)機(jī)側(cè)交流器的容錯(cuò)運(yùn)行拓?fù)?主要從正常運(yùn)行的三相六開關(guān)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)建模與控制、故障后的三相四開關(guān)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)調(diào)制與控制兩方面對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)可靠性進(jìn)行了深入研究。
　　針對(duì)正常運(yùn)行下的三相六開關(guān)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),從永磁同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型、系統(tǒng)的建模以及控制器的參數(shù)設(shè)計(jì)這三個(gè)方面進(jìn)行了深入分析,推

3、導(dǎo)了三相六開關(guān)變流器的簡(jiǎn)化調(diào)制算法,建立了三相六開關(guān)交流器驅(qū)動(dòng)下的永磁同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型,設(shè)計(jì)的控制器參數(shù)可以提供系統(tǒng)良好的動(dòng)靜態(tài)性能。
　　針對(duì)故障后的三相四開關(guān)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),本文集中研究了三相四開關(guān)變流器的矢量調(diào)制算法和中性點(diǎn)直流偏置電壓的抑制。首先從故障后的三相四開關(guān)交流器基本原理入手,揭示了中性點(diǎn)電壓波動(dòng)的根本原因。針對(duì)三相四開關(guān)低速永磁同步發(fā)電系統(tǒng)實(shí)際工況,指出二階低通濾波器在中性點(diǎn)直流偏置電壓抑制方面的缺陷,而