直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)的雙PWM變換器控制策略研究.pdf

1、風(fēng)能資源是清潔、無污染的綠色能源，是目前發(fā)展最快的可再生能源之一，受到了全球的廣泛關(guān)注。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是能夠?qū)崿F(xiàn)風(fēng)能轉(zhuǎn)化成電能的重要裝置，而全功率變流器是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中實現(xiàn)發(fā)電能量饋入電網(wǎng)的重要部件，因此對全功率變流器控制技術(shù)的研究受到了各國學(xué)者的關(guān)注。直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)省去了需要經(jīng)常維修的齒輪箱，提高了系統(tǒng)效率，降低了投資和維護成本，是風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢和當前研究熱點。本文主要研究了直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)的全功率變流器控制策略。
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2、文建立了永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)各部分的數(shù)學(xué)模型，選取雙PWM變流器的結(jié)構(gòu)，電流控制器采用常規(guī)的PI控制器。在機側(cè)變流器中，采取了基于轉(zhuǎn)子磁場定向的雙閉環(huán)控制方案；在網(wǎng)側(cè)變流器中，采取了基于電網(wǎng)電壓定向的雙閉環(huán)控制方案。仿真結(jié)果表明，機側(cè)可以實現(xiàn)轉(zhuǎn)速快速跟隨風(fēng)速變化，追蹤最大風(fēng)能，網(wǎng)側(cè)可以維持直流母線電壓的穩(wěn)定和實現(xiàn)有功無功分量的解耦控制。
　　由于傳統(tǒng)PI控制器只能實現(xiàn)對直流信號的無靜差控制，因此需要進行坐標變換運算，導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)

3、雜性變大和算法實現(xiàn)的難度增大；為了實現(xiàn)系統(tǒng)動態(tài)性能的改善，在控制過程中要加上交叉耦合項和前饋補償項，而這兩項均受溫度和電路參數(shù)的影響，從而降低了系統(tǒng)的穩(wěn)定性。針對傳統(tǒng) PI控制器存在的缺陷，引入比例諧振（proportion resonant，PR）控制器。PR控制器能夠在靜止坐標系下實現(xiàn)對交流分量的無靜差跟蹤，在深入分析了PR控制器的基本原理和特性的基礎(chǔ)上，提出一種改進型PR控制器，并將其應(yīng)用到直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)的雙 PWM變流器控制系統(tǒng)中