永磁直驅(qū)風力發(fā)電系統(tǒng)變流控制技術(shù)的研究.pdf

1、我國風力發(fā)電事業(yè)起步較晚，變流器尤其是高壓大功率變流器仍依賴進口。因此，掌握變流器控制技術(shù)自主知識產(chǎn)權(quán)，對我國風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。永磁直驅(qū)風力發(fā)電因其發(fā)電效率高、可靠性高、運行及維護成本低、電網(wǎng)接入性能優(yōu)異等優(yōu)點，成為我國風力發(fā)電機組的主要發(fā)展方向。
　　 本文采用雙PWM變流拓撲結(jié)構(gòu)，對機側(cè)和網(wǎng)側(cè)控制策略分別進行研究。首先闡述我國發(fā)展可再生能源的重要意義以及風力發(fā)電的重要地位，表明我國風力發(fā)電將開啟中小型、海上風電

2、、分布式發(fā)電新一階段的發(fā)展。緊接著介紹了風力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，直驅(qū)風力發(fā)電、全功率并網(wǎng)變流技術(shù)因其具有的優(yōu)勢發(fā)展迅速。其次，分析矢量控制技術(shù)和電壓空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)。介紹了矢量控制技術(shù)的發(fā)展、矢量控制坐標變換矩陣以及電壓空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)。根據(jù)永磁同步電機的數(shù)學模型，在d、q兩相旋轉(zhuǎn)坐標系下，采用電流內(nèi)環(huán)、轉(zhuǎn)速外環(huán)雙PI調(diào)節(jié)器實現(xiàn)了永磁同步發(fā)電機轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制。第三，針對經(jīng)典PI調(diào)節(jié)的不足，將自抗擾控制技術(shù)應(yīng)用于機側(cè)永

3、磁同步發(fā)電機轉(zhuǎn)速控制中，實現(xiàn)了電機轉(zhuǎn)速響應(yīng)快速無超調(diào)；電機具有良好的轉(zhuǎn)速適應(yīng)性，優(yōu)良的抗轉(zhuǎn)矩擾動能力，且對系統(tǒng)機電參數(shù)不敏感。此外，利用跟蹤微分器對給定轉(zhuǎn)速安排過渡過程，降低了系統(tǒng)的初始誤差，通過增大PI調(diào)節(jié)參數(shù)來保持轉(zhuǎn)速響應(yīng)的快速性，實現(xiàn)了電機轉(zhuǎn)速響應(yīng)快速超調(diào)小、魯棒性強；利用跟蹤微分器安排過渡過程的方法結(jié)構(gòu)簡單，保留了經(jīng)典PI控制的優(yōu)點，控制參數(shù)易于整定。第四，分布式發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)當具有獨立發(fā)電和并網(wǎng)發(fā)電2種發(fā)電模式的能力。通過對兩種發(fā)