基于自然坐標(biāo)的儲(chǔ)能型永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定控制研究.pdf

1、風(fēng)速的變化會(huì)引起電壓幅值和頻率的波動(dòng)，若不加以控制不僅影響電能的質(zhì)量，污染大電網(wǎng)，損壞用電設(shè)備，且不能合理利用能源。針對(duì)此問(wèn)題，本文提出了基于自然坐標(biāo)的儲(chǔ)能型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在不同工作方式時(shí)的控制策略，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)壓控制和最大功率跟蹤，提高風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的電能質(zhì)量和能量利用率。
　　首先，建立風(fēng)力機(jī)、永磁同步發(fā)電機(jī)、儲(chǔ)能裝置等模塊的數(shù)學(xué)模型，分析風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和工作原理。其次，根據(jù)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在并網(wǎng)和離網(wǎng)模式下的工作特點(diǎn)，選

2、取不同的控制電路。
　　并網(wǎng)模式下，本文提出了基于自然坐標(biāo)的儲(chǔ)能型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)控制策略。對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)側(cè)，提出了自然坐標(biāo)下的準(zhǔn)滑?？刂撇呗浴Ｅc傳統(tǒng)dq坐標(biāo)相比，自然坐標(biāo)下的控制可省去坐標(biāo)轉(zhuǎn)換等環(huán)節(jié)，減少誤差，提高系統(tǒng)運(yùn)行速度。與傳統(tǒng)滑?？刂葡啾龋瑴?zhǔn)滑?？刂瓶蓪?shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)的最大功率跟蹤，減小抖動(dòng)和機(jī)械應(yīng)力，提高發(fā)電機(jī)性能。直流側(cè)采用電容和鉛酸蓄電池結(jié)合儲(chǔ)存能量，實(shí)現(xiàn)功率的傳輸，保持直流側(cè)穩(wěn)定的能量供給，平抑功率波動(dòng)。對(duì)并

3、網(wǎng)側(cè)變流器，本文提出了自然坐標(biāo)下的雙閉環(huán)控制策略，此控制策略簡(jiǎn)單可靠。
　　離網(wǎng)模式下，本文提出了基于自然坐標(biāo)的儲(chǔ)能型風(fēng)力發(fā)電離網(wǎng)系統(tǒng)控制策略。風(fēng)力發(fā)電機(jī)側(cè)采用不控整流+Boost升壓電路。與傳統(tǒng)轉(zhuǎn)速控制相比，本文采用控制Boost升壓電路的占空比獲得最大功率，提高電壓等級(jí)，減小對(duì)風(fēng)力機(jī)最大功率曲線(xiàn)的依賴(lài)性，簡(jiǎn)化控制結(jié)構(gòu)。對(duì)儲(chǔ)能裝置，采用并聯(lián)型雙向DC/DC電路代替?zhèn)鹘y(tǒng)雙向DC/DC電路，實(shí)現(xiàn)能量流動(dòng)和穩(wěn)定直流側(cè)電壓的同時(shí)減小儲(chǔ)能