直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)的建模與仿真研究.pdf

1、隨著可在生能源的逐漸枯竭,人們開始重視對新能源的開發(fā)與利用。風(fēng)力發(fā)電作為新能源的主力軍,近年來得到了快速的發(fā)展。直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)由于具有能量轉(zhuǎn)換率高,并網(wǎng)功率控制靈活等優(yōu)點,成為最具發(fā)展前景的風(fēng)力發(fā)電方式之一,受到科研人員的廣泛關(guān)注。
　　 在直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中,全功率變流器將發(fā)電機與電網(wǎng)連接,把變頻變壓的能量轉(zhuǎn)換為恒頻恒壓的能量,實現(xiàn)對發(fā)電機輸出的電流、功率因素等的快速調(diào)節(jié),并減小諧波對電網(wǎng)的污染。同時,對整個風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)

2、高效、穩(wěn)定的運行起到非常積極的作用。因此,對變流器的有效控制是電能轉(zhuǎn)換的核心,掌握這項技術(shù),可以很好的促進(jìn)我國風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的發(fā)展。
　　 本論文主要對直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的雙PWM變流器的數(shù)學(xué)模型及其控制策略進(jìn)行了研究,并通過仿真實驗驗證了研究理論的正確性。論文的具體研究內(nèi)容如下:
　　 (1)論文首先對風(fēng)力發(fā)電的研究現(xiàn)狀進(jìn)行了一定的介紹,重點詳細(xì)闡述了直驅(qū)式變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制技術(shù),建立了永磁同步發(fā)電機、PWM整流器以及

3、變流器直流環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型,為后面的研究打下了一定的基礎(chǔ)。
　　 (2)根據(jù)所建立的數(shù)學(xué)模型,分別對機側(cè)變流器和網(wǎng)側(cè)變流器的控制策略進(jìn)行了研究,機側(cè)變流器采用轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制策略,網(wǎng)側(cè)變流器采用電網(wǎng)電壓定向的控制策略,實現(xiàn)了有功功率和無功功率的解耦控制;對控制系統(tǒng)的PI參數(shù)、網(wǎng)側(cè)濾波電感、直流側(cè)電容等參數(shù)進(jìn)行了計算,為系統(tǒng)參數(shù)的選擇提供了一定的參考;最后研究了當(dāng)三相電網(wǎng)電壓跌落時,直流側(cè)應(yīng)采取的保護(hù)措施。
　　 (3