永磁起驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電全功率并網(wǎng)雙PWM變流器控制系統(tǒng)研究.pdf

1、近幾年永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電得到了快速發(fā)展,而變流器是風(fēng)電系統(tǒng)的重要組成部分,是將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為可并網(wǎng)的優(yōu)良電能的關(guān)鍵。目前我國(guó)相關(guān)的變流器設(shè)備主要依靠進(jìn)口,變流器控制水平與國(guó)外風(fēng)電技術(shù)先進(jìn)國(guó)家相比差距也較大,特別是應(yīng)用越來(lái)越多的雙PWM變流器。論文主要研究了如下內(nèi)容:
　　 (1)建立永磁直驅(qū)型風(fēng)電系統(tǒng)PMSG(PermanentManetSynchronousGenerator,永磁同步發(fā)電機(jī))、雙PWM變流器等各部分的的數(shù)學(xué)模型,

2、并將SVPWM(SpaceVectorPulseWidthModulation)控制技術(shù)原理應(yīng)用于雙PWM變流器控制中,可使雙PWM變流器具有直流側(cè)電壓利用率高、開(kāi)關(guān)損耗小、輸出電流諧波少等優(yōu)勢(shì)。
　　 (2)研究永磁直驅(qū)型風(fēng)電系統(tǒng)雙PWM變流器控制策略,包括機(jī)側(cè)PWM變流器控制策略和網(wǎng)側(cè)PWM變流器控制策略。機(jī)側(cè)PWM變流器采用轉(zhuǎn)速外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制策略,網(wǎng)側(cè)PWM變流器采用電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制策略。

3、　　 (3)在MATLAB/SIMULINK仿真環(huán)境下搭建永磁直驅(qū)型風(fēng)電系統(tǒng)PMSG、雙PWM變流器、電網(wǎng)等各部分的仿真模型以及并網(wǎng)仿真模型。
　　 (4)針對(duì)永磁直驅(qū)型風(fēng)電系統(tǒng)的LVRT(Low-voltage-ride-through,低電壓穿越)能力,提出在直流側(cè)增加卸荷電路、在網(wǎng)側(cè)使用STATCOM(staticSynchronousCompensator,靜止同步無(wú)功補(bǔ)償器)的方法,以提高風(fēng)電系統(tǒng)的LVRT能力。

4、r>　　 (5)在風(fēng)電系統(tǒng)并網(wǎng)仿真模型的基礎(chǔ)上,加入相應(yīng)的卸荷電路模塊及STATCOM模塊,建立風(fēng)電系統(tǒng)LVRT仿真模型。
　　 設(shè)定相應(yīng)的仿真參數(shù),對(duì)風(fēng)電系統(tǒng)的并網(wǎng)性能及LVRT能力進(jìn)行仿真及分析。結(jié)果表明,采用雙PWM變流器控制策略能夠精確控制發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩,能夠良好的穩(wěn)定直流側(cè)電壓,輸入電網(wǎng)的電壓、電流波形接近正弦且諧波含量小;當(dāng)電網(wǎng)電壓跌落時(shí),卸荷電路良好的限制了直流側(cè)電壓升高,STATCOM能夠快速對(duì)電網(wǎng)提供大量的無(wú)