直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越特性分析.pdf

1、隨著環(huán)境問題的日益嚴(yán)重和人類對能源的需求明顯增加，風(fēng)力發(fā)電受到世界各國的重視。隨著風(fēng)電在電網(wǎng)中占有較大比重，很多國家根據(jù)自身實(shí)際對風(fēng)電并網(wǎng)制定了低電壓穿越的相關(guān)規(guī)定。
　　 直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組省去了齒輪箱，無電刷和滑環(huán)，因此得到廣泛應(yīng)用。本文主要對直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)(PMSG)及其低電壓穿越特性進(jìn)行分析研究。首先，對PMSG在電網(wǎng)電壓三相對稱跌落故障下進(jìn)行了分析，針對目前低電壓保護(hù)方案中系統(tǒng)成本較高、控制難度大和動(dòng)態(tài)

2、響應(yīng)慢等不足，本文提出了一種基于功率變換的改進(jìn)型直流母線電壓控制策略，該策略通過調(diào)節(jié)直流電流和變換功率使系統(tǒng)輸入和輸出不平衡的能量轉(zhuǎn)化為風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的動(dòng)能，以抑制直流母線動(dòng)態(tài)電壓過高，通過Matlab/Simulink仿真表明，當(dāng)電網(wǎng)電壓跌落至15％時(shí)，該控制策略能有效提高PMSG低電壓穿越的能力。其次，分析了PMSG在電網(wǎng)電壓三相不對稱跌落時(shí)直流母線電壓波動(dòng)機(jī)理，研究了電網(wǎng)電壓波動(dòng)量負(fù)反饋控制策略以平抑直流母線電壓波動(dòng)，并在系統(tǒng)

3、直流母線添加Crowbar卸荷電路，通過仿真表明，當(dāng)單相接地故障引起電網(wǎng)電壓跌落至15％時(shí)，直流母線電壓2倍頻波動(dòng)得到有效的抑制，保證了系統(tǒng)不脫網(wǎng)運(yùn)行。最后，針對電網(wǎng)對無功控制和低電壓穿越能力的要求，提出在PMSG并網(wǎng)點(diǎn)接入的靜止同步無功補(bǔ)償器(STATCOM)，并給出了逆變器與STATCOM的聯(lián)合控制方法，仿真結(jié)果表明，當(dāng)電網(wǎng)故障引起電壓跌落至15％時(shí)，該策略使得直流母線電壓由原來的1500V下降到1150V，且輸出的無功功率增大至3