負(fù)序電流與諧波注入下永磁直驅(qū)風(fēng)機(jī)運(yùn)行特性與控制研究.pdf

1、在化石能源緊張以及環(huán)境污染日益嚴(yán)重的背景下，風(fēng)能因其清潔可再生等優(yōu)點(diǎn)受到越來(lái)越多的關(guān)注。我國(guó)風(fēng)能資源豐富，但適合大規(guī)模風(fēng)能開發(fā)的地區(qū)，大多遠(yuǎn)離主干電網(wǎng)，使得風(fēng)電機(jī)組所聯(lián)的是一個(gè)存在電網(wǎng)不平衡、諧波畸變等多種運(yùn)行風(fēng)險(xiǎn)的“弱電網(wǎng)”，風(fēng)電機(jī)組及含風(fēng)電電力系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行面臨諸多挑戰(zhàn)。因此，對(duì)負(fù)序電流及諧波注入下的風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行特性進(jìn)行研究，改進(jìn)風(fēng)電機(jī)組的控制策略，分析風(fēng)電機(jī)組對(duì)近區(qū)電力系統(tǒng)的影響，對(duì)風(fēng)電機(jī)組的高效穩(wěn)定并網(wǎng)運(yùn)行具有重要意義。本文針對(duì)

2、負(fù)序電流及諧波電流注入下的永磁直驅(qū)風(fēng)機(jī)運(yùn)行特性與控制進(jìn)行了研究。
　　首先，介紹了永磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組的數(shù)學(xué)模型與控制系統(tǒng)，分析了直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)與原理，在PSCAD軟件上建立了詳細(xì)的仿真模型，分別仿真研究了負(fù)序電流與諧波電流注入下傳統(tǒng)控制的直驅(qū)風(fēng)機(jī)的運(yùn)行特性，仿真結(jié)果驗(yàn)證了理論分析的正確性。
　　其次，提出了一種基于重復(fù)與準(zhǔn)比例諧振復(fù)合的直驅(qū)風(fēng)機(jī)網(wǎng)側(cè)變流器控制策略。根據(jù)電網(wǎng)不平衡條件下的控制目標(biāo)，計(jì)算得到正負(fù)序電流指令值，在

3、兩相靜止坐標(biāo)系下，采用復(fù)合控制實(shí)現(xiàn)對(duì)指令值的無(wú)靜差跟蹤，并抑制交流電網(wǎng)諧波的干擾。在提出系統(tǒng)框圖的情況下，對(duì)各個(gè)控制環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)方法進(jìn)行了研究，評(píng)估了控制效果。仿真結(jié)果表明，該控制策略在電網(wǎng)不平衡及畸變的工況下，能有效抑制輸出有功功率的波動(dòng)，降低輸出電流的諧波畸變率，驗(yàn)證了控制策略的正確性。
　　最后，針對(duì)具備不平衡運(yùn)行控制的永磁直驅(qū)風(fēng)機(jī)，采用了一種穩(wěn)態(tài)不對(duì)稱計(jì)算方法，用以計(jì)算電網(wǎng)不平衡工況下，含直驅(qū)風(fēng)機(jī)接入的系統(tǒng)的正負(fù)序分量。在正