雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)高性能控制技術(shù)的研究.pdf

1、近年來能源問題成為世界各國共同面臨的問題,風(fēng)力資源作為一種可再生的清潔能源受到高度重視。能源問題,促進(jìn)了分布式發(fā)電的發(fā)展。風(fēng)力發(fā)電作為分布式發(fā)電的重要組成部分,正發(fā)揮著不可替代的作用,尤其是雙饋感應(yīng)式發(fā)電(Doubly Fed Induction Generator,DFIG),它以有功無功獨(dú)立解耦、變流器體積小和控制成本低等優(yōu)點(diǎn),得到了快速的發(fā)展,使其在風(fēng)力發(fā)電中占據(jù)主導(dǎo)地位,研究雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制策略提高風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的效率顯得尤為

2、關(guān)鍵。然而,雙饋風(fēng)電變流器的容量較小,導(dǎo)致整個(gè)發(fā)電系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)故障非常敏感。隨著風(fēng)電場裝機(jī)容量的增加,風(fēng)電系統(tǒng)與電網(wǎng)之間的影響也越來越大。
　　針對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變流控制問題,本文研究了一種改進(jìn)的功率協(xié)調(diào)控制策略,并基于該策略設(shè)計(jì)了一種高效的風(fēng)電變流控制器。該控制器具有DSP+FPGA雙CPU架構(gòu),通過以太網(wǎng)與上位機(jī)通訊。然后,本文在分析發(fā)電機(jī)動(dòng)態(tài)模型的基礎(chǔ)上,搭建出風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的Matlab/Simulink仿真模型,并通過仿真

3、驗(yàn)證了該控制策略的有效性。最后,研制了10kW變流控制器并應(yīng)用到雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中,實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明該控制器并網(wǎng)沖擊小,動(dòng)態(tài)響應(yīng)快、并網(wǎng)電能質(zhì)量好。
　　針對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)對(duì)電網(wǎng)故障敏感、變流器容量小等問題,本文研究了一種改進(jìn)的有源主動(dòng)式Crowbar+Chopper故障穿越(Fault Ride-Through,FRT)電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和基于定子電流反饋控制的策略。基于該結(jié)構(gòu)和策略,本文搭建了整個(gè)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及FRT的 Matlab/