矩陣變換器在變速恒頻風(fēng)力發(fā)電中的應(yīng)用.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電以其綠色、清潔、環(huán)保和可再生等優(yōu)點(diǎn)成為世界能源增長(zhǎng)最快的新領(lǐng)域。本文簡(jiǎn)單介紹了國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀及其發(fā)展動(dòng)態(tài)。在分析了風(fēng)力發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀和趨勢(shì)的基礎(chǔ)上,提出了一種新的基于矩陣變換器的雙饋電機(jī)風(fēng)力發(fā)電控制方式。解決了目前商用變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)普遍采用的交-直-交變流器由于存在中間直流環(huán)節(jié)而導(dǎo)致變流器效率不高和體積較大的問(wèn)題。
　　 本文簡(jiǎn)單介紹了雙饋電機(jī)和矩陣變換器的發(fā)展歷程、現(xiàn)狀和發(fā)展研究情況。從雙饋電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)和原

2、理出發(fā),分析了其變速恒頻發(fā)電的實(shí)現(xiàn)。從雙饋電機(jī)基本方程出發(fā)建立了,分別推導(dǎo)出雙饋電機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,由此推導(dǎo)出其穩(wěn)態(tài)等效電路,并對(duì)其電磁關(guān)系與轉(zhuǎn)速、功率、能量傳輸進(jìn)行了分析。并對(duì)在追蹤最大風(fēng)能捕獲所必須的矢量控制的原理進(jìn)行了分析。通過(guò)雙饋電機(jī)采用基于定子磁鏈?zhǔn)噶靠刂品椒?實(shí)現(xiàn)了對(duì)有功功率和無(wú)功功率的解耦控制。對(duì)作為雙饋電機(jī)勵(lì)磁用變頻器的矩陣變換器,在簡(jiǎn)單介紹其主拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)原理、雙向開(kāi)關(guān)類型的基礎(chǔ)上,對(duì)其調(diào)制方

3、法和換流策略進(jìn)行了深入的分析,確定了采用間接空間矢量調(diào)制的方法。以此建立了矩陣變換器的仿真模型。
　　 利用前面的理論分析,在Matlab/Simulink中搭建了一套基于矩陣變換器的雙饋電機(jī)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型。設(shè)計(jì)了基于矩陣變換器的雙饋電機(jī)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。通過(guò)與雙PWM勵(lì)磁的仿真對(duì)比分析,結(jié)果驗(yàn)證了所建系統(tǒng)以及控制策略的正確性,表明研究開(kāi)發(fā)矩陣式變換器配合雙饋電機(jī)發(fā)電將構(gòu)成極具潛力的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電方式,具有