直驅式風電系統(tǒng)網側變流器控制策略的仿真研究.pdf

1、在世界工業(yè)迅速發(fā)展，能源消耗日益增加的今天，風能作為清潔可再生能源中的一種，受到了世界各國的普遍關注，而風力發(fā)電技術，正是對豐富的風能資源進行的最直接的利用與最有效的轉化。目前，永磁直驅式風力發(fā)電系統(tǒng)以其獨有的優(yōu)勢成為了研究的熱門。本文則通過理論分析及仿真實驗對直驅式風力發(fā)電系統(tǒng)網側變流器的結構、控制理論及運行特性進行研究。
　　 首先，簡要介紹了全功率背靠背雙PWM直驅式風力發(fā)電系統(tǒng)的工作原理，著重討論了網側逆變器在系統(tǒng)中所起

2、到的作用，由此建立了三相靜止坐標系、兩相靜止坐標系和兩相旋轉坐標系下的數學模型。在此基礎上研究了基于前饋解耦的雙閉環(huán)控制方式，給出了控制參數的計算方法。接著，詳細介紹了空間矢量脈寬調制算法，對其原理、實現方法按步驟進行分析與研究。
　　 其次，對直驅式風力發(fā)電系統(tǒng)的低電壓穿越能力進行研究，主要討論電網對稱跌落時系統(tǒng)的穿越能力。設計了采用超級電容做儲能裝置的直流側保護電路，給出了超級電容的簡化模型以及雙向變換器的控制流程，同時為了

3、滿足風電場對無功功率的需求，提出了無功補償控制策略。
　　 最后，采用不同控制方法對電網電壓正常工作及電網電壓對稱跌落時的直驅式永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)網側變流器的動態(tài)性能進行仿真。結果表明：網側變流器的電流變化及直流母線的電壓波動對整個風力發(fā)電系統(tǒng)的動態(tài)性能影響較大，通過采用雙閉環(huán)控制策略，調整控制參數，可以使并網電流跟蹤電網電壓順利并網，同時穩(wěn)定直流側電壓；當電網電壓跌落較深時，通過采用無功補償控制策略并輔以直流側保護電路，不但