基于TSMC的直驅(qū)型永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)功率平滑控制.pdf

1、目前,直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在國內(nèi)風(fēng)力發(fā)電市場(chǎng)中占有的比率越來越高,已成為風(fēng)力發(fā)電的主流機(jī)型。直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子和風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)子同軸,采用直接驅(qū)動(dòng)的方式,省去了中間變速齒輪箱,減小了機(jī)組體積和后期維護(hù)工作量,增大了機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定系數(shù)和可靠系數(shù)。
　　雙級(jí)矩陣變換器(Two Stage Matrix Converter, TSMC)作為一種新穎的功率變換裝置,具有控制自由度大、輸入功率因數(shù)可調(diào)、功率可雙向流動(dòng)等特點(diǎn)

2、。由于無需直流側(cè)的儲(chǔ)能元件,TSMC不僅結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、效率高,而且便于實(shí)現(xiàn)集成控制。因此,TSMC能夠作為直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的全功率變換器且具有巨大的應(yīng)用潛力。
　　風(fēng)速具有不可預(yù)測(cè)和隨機(jī)波動(dòng)等特點(diǎn),永磁同步發(fā)電機(jī)發(fā)出隨風(fēng)速變化而波動(dòng)的有功功率。波動(dòng)功率會(huì)對(duì)電網(wǎng)電力質(zhì)量和電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行產(chǎn)生較大干擾。因此,為了保證風(fēng)力發(fā)電機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí),又能對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸送到電網(wǎng)的電力質(zhì)量進(jìn)行改善,務(wù)必使風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)輸出較

3、為平滑的有功功率。本文對(duì)基于 TSMC的直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)有功功率平滑控制技術(shù)進(jìn)行研究。首先對(duì)TSMC的工作原理和雙空間矢量調(diào)制策略進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析,建立了dq坐標(biāo)系下TSMC逆變級(jí)并網(wǎng)數(shù)學(xué)模型,闡述了系統(tǒng)逆變級(jí)功率集成控制策略。其次,針對(duì)現(xiàn)有功率平滑控制中存在的功率平滑性與風(fēng)能利用率之間的矛盾,提出了一種TSMC直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)功率平滑控制策略,對(duì)基于指數(shù)移動(dòng)平均算法(EMA)的參考功率計(jì)算算法進(jìn)行改進(jìn),提出了基于模糊控制的EM