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

1、目前,直驅(qū)式永磁同步風力發(fā)電機組在國內(nèi)風力發(fā)電市場中占有的比率越來越高,已成為風力發(fā)電的主流機型。直驅(qū)式永磁同步風力發(fā)電機組發(fā)電機轉(zhuǎn)子和風力機轉(zhuǎn)子同軸,采用直接驅(qū)動的方式,省去了中間變速齒輪箱,減小了機組體積和后期維護工作量,增大了機組運行的穩(wěn)定系數(shù)和可靠系數(shù)。
　　雙級矩陣變換器(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)、功率可雙向流動等特點

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

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