TSMC直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)預(yù)測(cè)直接功率控制.pdf

1、直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)由于在風(fēng)力機(jī)和同步發(fā)電機(jī)之間采用無(wú)齒輪箱結(jié)構(gòu)，其維護(hù)費(fèi)用低，運(yùn)行效率高，正逐步成為風(fēng)電機(jī)組里的主流機(jī)型?；趥鹘y(tǒng)的雙PWM變換器直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)的控制策略復(fù)雜，需要對(duì)機(jī)側(cè)和網(wǎng)側(cè)進(jìn)行閉環(huán)控制，并增加了直流元件保護(hù)設(shè)備，不利于系統(tǒng)散熱且增加了系統(tǒng)成本，使得風(fēng)電系統(tǒng)復(fù)雜化。雙級(jí)矩陣變換器（Two stage matrix converter,簡(jiǎn)稱(chēng)TSMC）具有優(yōu)良的輸入輸出性能，相比于傳統(tǒng)功率變換器結(jié)構(gòu)，無(wú)需中間直流儲(chǔ)能元

2、件，結(jié)構(gòu)緊湊，在風(fēng)電系統(tǒng)中具有較大的應(yīng)用價(jià)值。本文以基于TSMC的直驅(qū)永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)為研究對(duì)象，將預(yù)測(cè)直接功率控制策略（Predictive direct power control,簡(jiǎn)稱(chēng)P-DPC）應(yīng)用于該系統(tǒng)，以有效提高系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)性能。
　　本文首先介紹了TSMC的拓?fù)浜吞攸c(diǎn)，分析了空間矢量調(diào)制策略下的TSMC工作原理。其次，介紹了TSMC應(yīng)用于直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)的研究意義和現(xiàn)狀，對(duì)該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理進(jìn)行了分析和研究。針對(duì)永

3、磁同步發(fā)電機(jī)建立了相關(guān)數(shù)學(xué)模型。分析了TSMC直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)集成控制策略，通過(guò)TSMC直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)逆變級(jí)控制實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電系統(tǒng)的并網(wǎng)控制、變速恒頻控制等功能。通過(guò)Matlab/Simulink仿真平臺(tái)對(duì)該控制策略進(jìn)行了驗(yàn)證。最后，提出了TSMC直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)的P-DPC策略，建立了TSMC逆變級(jí)P-DPC數(shù)學(xué)模型。與基于PI算法的控制策略相比，該控制策略能夠使風(fēng)電系統(tǒng)輸出有功功率和無(wú)功功率的解耦性能更好，并能夠有效提高系統(tǒng)的動(dòng)靜態(tài)性能。通過(guò) M