直驅永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)并網運行控制策略研究.pdf

1、隨著全世界范圍內的能源危機日益嚴重，人們逐漸將目光轉向了新能源發(fā)電。風能作為一種清潔、環(huán)保、利用方便并且儲存量巨大的可再生能源，受到了廣泛關注，風力發(fā)電技術在世界各國得到了迅速發(fā)展。在各種變速恒頻(VSCF)風力發(fā)電系統(tǒng)中，直驅永磁同步風力發(fā)電機組具有結構簡單、不需要升速齒輪箱、不存在電刷和滑環(huán)、機組運行的穩(wěn)定性和可靠性較高等優(yōu)點，成為了當前最主要的發(fā)電方式。
　　 本文在了解了風力發(fā)電的研究意義和國內外研究現(xiàn)狀以及直驅永磁同步

2、風力發(fā)電機的結構特點的基礎上，以直驅永磁同步風力發(fā)電機為研究對象，對其三種并網電路的優(yōu)缺點進行了比較，選擇采用雙PWM變流器作為它的并網電路。推導出了永磁同步發(fā)電機(PMSG)在dq坐標系下的非線性數(shù)學模型。采用逆系統(tǒng)方法、變結構控制理論以及轉子磁鏈定向矢量控制相結合的方法設計了發(fā)電機側變流器的變結構控制器;采用電網電壓定向矢量控制方法設計了電網側變流器的PI控制器。搭建了仿真模型，并通過仿真驗證了該控制策略可實現(xiàn)發(fā)電機輸出有功功率的準

3、確控制、并網有功功率和無功功率獨立調節(jié)、變速恒頻發(fā)電運行以及雙PWM變流器直流側電壓穩(wěn)定控制。變結構控制與PI控制相比，動態(tài)響應速度更快、魯棒性更好。
　　 考慮到風電場輸出功率的波動性、間隙性嚴重影響了電網的穩(wěn)定運行，為平抑其輸出功率波動，提高其并網運行穩(wěn)定性，選擇了在風電場并網母線位置集中配置了釩電池(VRB)儲能系統(tǒng)。采用雙向AC/DC變流器作為VRB儲能系統(tǒng)的功率調節(jié)器，并采用非線性控制方法、變結構控制理論以及電網電壓定