直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)故障穿越技術(shù)研究.pdf

1、世界對清潔能源的需求，推動著風(fēng)力發(fā)電行業(yè)迅猛發(fā)展。但大規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的接入對電網(wǎng)穩(wěn)定性產(chǎn)生了較大影響，為此對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)提出了新的挑戰(zhàn)--故障穿越能力。目前日益完善的大功率變流技術(shù)和高性能永磁材料技術(shù)，以及直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的簡單結(jié)構(gòu)、可靠技術(shù)、高電能質(zhì)量和低維護成本等優(yōu)點在全世界都得到了驗證。較之雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)1/3的變流器容量，使用全功率變流器技術(shù)的直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)更容易實現(xiàn)低壓穿越，并且不需要吸收電網(wǎng)無功，所以更能

2、滿足電網(wǎng)對風(fēng)力系統(tǒng)并網(wǎng)的苛刻要求。
　　本文圍繞直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低壓穿越技術(shù)展開相關(guān)研究，并依托西南交通大學(xué)實驗建設(shè)項目“微網(wǎng)及控制實驗平臺”展開了一系列的實驗工作。首先研究基于時空矢量圖的直驅(qū)永磁電機穩(wěn)態(tài)分析方法和基于坐標(biāo)變換理論的電機動態(tài)分析方法，以此推導(dǎo)并建立電網(wǎng)三相電壓非故障條件下永磁電機和網(wǎng)側(cè)變流器的數(shù)學(xué)模型和單位功率因數(shù)矢量控制算法，并通過Matlab/Simulink仿真驗證模型和控制算法的正確性。
　　其次，

3、完成負序電壓在正序坐標(biāo)系中存在形式的物理分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo)，建立出基于電網(wǎng)不對稱故障條件網(wǎng)側(cè)變流器的數(shù)學(xué)模型，并完成正負序分解控制策略方案設(shè)計。然后著重研究直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的單位功率因數(shù)矢量控制在電網(wǎng)對稱故障和非對稱故障條件下的系統(tǒng)響應(yīng)，得出系統(tǒng)在電網(wǎng)電壓跌落期間失控原因的結(jié)論。據(jù)此提出基于Crowbar卸荷電路和STATCOM運行策略的直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的低壓穿越方案，并利用Matlab/Simulink驗證方案的有效性和可靠性。