風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)功率變換器的控制研究.pdf

1、全球面臨著能源短缺和環(huán)境污染的兩大壓力，大力發(fā)展包括風(fēng)能在內(nèi)的可再生能源，解決全球資源與環(huán)境的難題，已經(jīng)成為世界各國(guó)政府的共識(shí)。風(fēng)力發(fā)電作為技術(shù)最為成熟的可再生能源之一，近年來(lái)發(fā)展迅速。隨著風(fēng)力發(fā)電開發(fā)和應(yīng)用的深入，風(fēng)力發(fā)電已從傳統(tǒng)的陸上風(fēng)電場(chǎng)發(fā)展到海上風(fēng)電場(chǎng)，這對(duì)風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行的可靠性提出了很高的要求。目前，雙饋感應(yīng)發(fā)電(DFIG)和直驅(qū)式永磁發(fā)電(DDPMG)是最常見(jiàn)的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，其中基于變槳距、低轉(zhuǎn)速、高功率因數(shù)運(yùn)行的直驅(qū)

2、永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)因?yàn)闊o(wú)需齒輪箱，具有機(jī)械損耗小、運(yùn)行效率高、維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn)，是風(fēng)電系統(tǒng)的發(fā)展方向。
　　 本文分析了變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中常用的交-直-交電壓型雙PWM變換器，它可以實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)和功率因數(shù)可調(diào)。針對(duì)DFIG和DDPM發(fā)電機(jī)組的不同拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，根據(jù)發(fā)電側(cè)和網(wǎng)側(cè)PWM變換器的控制目標(biāo)研究了相應(yīng)的控制策略，并對(duì)功率變換器進(jìn)行了數(shù)學(xué)建模和詳細(xì)的理論分析。
　　 本文以實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能跟蹤和風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的輸入輸出

3、功率平衡為控制目標(biāo)，建立了基于DFIG和DDPMG的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型。對(duì)雙饋感應(yīng)電機(jī)和永磁同步電機(jī)的控制，采用了矢量控制方法，PWM變換器分別采用了正弦波脈寬SPWM和電壓空間矢量SVPWM調(diào)制方式，控制發(fā)電機(jī)在單位功率因數(shù)運(yùn)行和網(wǎng)側(cè)PWM變換器為功率因數(shù)可調(diào)。基于MATLAB/Simulink工具進(jìn)行了仿真運(yùn)行，仿真結(jié)果驗(yàn)證了控制策略的可行性。
　　 在仿真的基礎(chǔ)上，建立了基于dSPACE硬件在回路仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的并網(wǎng)PW