直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)電能變換器的研究.pdf

1、作為世界上發(fā)展最快的可再生能源，風(fēng)能受到了世界各國的關(guān)注。直驅(qū)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)由于其效率高，結(jié)構(gòu)簡單及穩(wěn)定運行，是風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢和當(dāng)前研究熱點之一。本文主要研究基于永磁發(fā)電機的直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)。
　　首先，本文在比較直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的電能變換器常用拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，選擇可獨立控制電機側(cè)變換器和網(wǎng)側(cè)變換器的雙PWM變換器作為10kW永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的電能變換器，并對其主回路器件參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計。
　　其次，雙

2、PWM變換器的控制技術(shù)是直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的核心，本文設(shè)計了雙PWM變換器基于PI調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，并對提高網(wǎng)側(cè)PWM變換器抗擾動性能的前饋控制策略進(jìn)行了研究。采用改進(jìn)的前饋控制策略，對于負(fù)載擾動和電網(wǎng)電壓三相平衡跌落，網(wǎng)側(cè)變換器具有很好的抗干擾能力。
　　另一方面，隨著風(fēng)機數(shù)量的增加，電網(wǎng)故障時風(fēng)機的動態(tài)響應(yīng)越來越重要。因此，本文著重研究電網(wǎng)電壓不平衡跌落時風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的持續(xù)運行控制。在分析電網(wǎng)不平衡對網(wǎng)側(cè)變換器控制的影響的

3、基礎(chǔ)上，對電網(wǎng)電壓不平衡跌落時網(wǎng)側(cè)變換器的控制策略進(jìn)行了研究，并對比分析了電網(wǎng)電壓不平衡跌落時，網(wǎng)側(cè)變換器采用傳統(tǒng)矢量電流控制策略和雙矢量電流控制策略的動態(tài)響應(yīng)。結(jié)果表明：采用雙矢量電流控制策略，在電網(wǎng)電壓不平衡跌落時網(wǎng)側(cè)變換器仍能與電網(wǎng)保持連接，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)具有良好的短時電壓跌落的渡過能力。
　　本文利用Matlab/Simulink建立了永磁同步發(fā)電機和雙PWM變換器及其控制系統(tǒng)的仿真模型，并在實驗室變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)模擬平