基于占空比控制的直驅風力發(fā)電系統網側變流器DPC研究.pdf

1、風速的隨機性使得直驅式風力發(fā)電系統中直接功率控制的功率脈動及并網電流畸變問題相較于其他新能源發(fā)電系統更為嚴重，該問題嚴重威脅了直驅式風力發(fā)電系統的安全穩(wěn)定，亟待解決。為了妥善解決直驅式風力發(fā)電系統中直接功率控制功率脈動及其引起的并網電流畸變問題，本文提出了一種基于占空比控制的直接功率控制策略。
　　論文根據網側變流器的電路拓撲結構及其簡化電路分析了它的工作原理與運行狀態(tài)，建立了其分別在三相靜止坐標系、兩相靜止坐標系、兩相同步旋轉坐

2、標系下的數學模型。根據對直驅式風力發(fā)電系統控制需求的分析，針對直流母線電壓、有功無功功率、并網電流諧波畸變率三個控制性能目標的要求，選擇采用了直接功率控制策略。
　　利用網側變流器數學模型與瞬時功率理論深入闡述了直接功率控制策略的結構機理，分析了滯環(huán)比較器、電壓矢量空間分區(qū)兩個關鍵環(huán)節(jié)，重點闡述了開關表的一種新設計方法。利用仿真驗證了基于新設計開關表直接功率控制的有效性，并指出了該基于新設計開關表的直接功率控制解決功率脈動及其引起

3、的并網電流畸變問題上的不足。
　　為了更好地解決直驅式風力發(fā)電系統直接功率控制的功率脈動與并網電流畸變問題，在深入分析了功率脈動原因的基礎上，發(fā)現了只有改變輸出電壓矢量的占空比才能消除功率脈動，提出了一種基于占空比控制的直接功率控制策略;再根據功率脈動的消除條件推導了占空比計算表達式，針對它與電路參數間存在復雜關系的問題，提出了一種占空比計算優(yōu)化方法，進一步提高了控制的魯棒性和適應性。
　　通過仿真并與基于新設計開關表的直接