雙饋風力發(fā)電機勵磁系統(tǒng)技術的研究.pdf

1、隨著新能源的日益盛行，風能的應用吸引了越來越多國家的關注和研究，而在眾多應用于風力發(fā)電的發(fā)電技術中，雙饋風力發(fā)電技術則以其獨一無二的優(yōu)勢而備受人們重視。但是，風能具有隨機性和不穩(wěn)定性，會引起雙饋風力發(fā)電定子側電網(wǎng)有功功率不穩(wěn)定，這影響了風能的廣泛利用。為解決在風力發(fā)電中的這一弊端，課題將儲能裝置引入風力發(fā)電系統(tǒng)中，這樣可以在一定范圍內(nèi)很好的調(diào)整定子側電網(wǎng)的有功平衡。
　　在傳統(tǒng)的儲能裝置與風力發(fā)電系統(tǒng)的結合方式中，儲能裝置位于雙饋

2、風力發(fā)電機的定子側，可是在這種結合方式中，儲能裝置與定子側電網(wǎng)相連，仍會造成電網(wǎng)的不穩(wěn)定性。課題設計了一種新型的結合方式，將儲能裝置與雙饋風力發(fā)電機的轉子側勵磁系統(tǒng)相結合。當風能變化時，發(fā)電機定子側按電網(wǎng)要求提供有功功率，而多余（或不足）的轉差功率，則由轉子側的儲能裝置吸收（或提供），而無需與電網(wǎng)交換能量，從而使發(fā)電機系統(tǒng)能夠更好的、更穩(wěn)定的為電網(wǎng)提供輸出。
　　儲能裝置通過充放電電路與直流母線進行連接，因而充放電電路作為一個重要

3、環(huán)節(jié)會直接影響直流母線兩端電壓的穩(wěn)定性，進一步就會影響到雙饋風力發(fā)電機的轉子側勵磁電壓的穩(wěn)定性。針對課題研究應用的超級電容器的特有的一些性質，課題設計了充放電電路主電路，以及在充電和放電模式下的控制策略，并利用Matlab軟件對儲能系統(tǒng)進行了仿真。在利用充放電電路實現(xiàn)了逆變器直流母線電壓穩(wěn)定的前提下，課題基于SVPWM技術對勵磁系統(tǒng)的低頻逆變控制策略進行了設計研究，并對其進行了仿真分析，結果表明三相SVPWM逆變器具有很好的低頻電壓輸出

4、特性。
　　論文設計了交流勵磁系統(tǒng)的拓撲結構，研究了交流勵磁系統(tǒng)中網(wǎng)側和轉子側變換器的數(shù)學模型，根據(jù)網(wǎng)側變換器在雙饋電機勵磁系統(tǒng)中的作用，利用空間電壓矢量控制技術，設計了電壓、電流雙閉環(huán)的控制策略；依據(jù)交流勵磁系統(tǒng)對轉子側變換器的要求，設計了一種輸出電壓幅值、頻率分別可調(diào)的轉子側變換器控制策略，通過仿真驗證，網(wǎng)側變換器能夠在保持功率因數(shù)為1的條件下輸出穩(wěn)定的直流電壓，且轉子側變換器可以根據(jù)雙饋發(fā)電機的運行需求，輸出幅值、頻率和相位