基于DC Grid的海上風電場的拓撲結構及控制策略研究.pdf

1、海上作為風力發(fā)電的理想場所近年來得到了廣泛的關注。在離岸距離超過75Km的遠海處建立風電場,高壓直流傳輸(HVDC)是唯一的傳輸方式。傳統(tǒng)的PCC-HVDC和VSC-HVDC由于需要采用龐大笨重的工頻變壓器升壓結構因而不利于海上風電場的建設,基于DC Grid的海上風電場拓撲結構采用高壓大容量直直變換器替換了原有的笨重龐大的工頻變壓器從而使得系統(tǒng)更加輕便,并提高了系統(tǒng)的效率,是目前海上風電場的建設研究的熱門選題。本文從以下幾個方面對基于

2、DC Grid的海上風電場進行了分析和研究：
　　1.分析和總結了目前海上風電場的發(fā)展狀況與并網方式,尤其對基于DC Grid的海上風電場的拓撲結構和適用于基于DC Grid的海上風電場的直直變換器進行了詳細敘述。
　　2.提出了基于DC Grid的海上風電場的控制策略,就系統(tǒng)各個部分變流設備的原理進行了闡述：詳細論述了永磁同步風機的數(shù)學模型、控制策略以及最大功率追蹤算法,并分析了通過id=0永磁同步電機控制策略實現(xiàn)最大功率

3、的辦法。對兩電平VSC和三電平VSC的空間矢量脈寬調制理論進行了詳細說明。分析了海上風電場中常用的大功率DC-DC變換器的特點,尤其對全橋DC-DC變換器的工作原理和控制策略進行了詳細的論述,提出了機側及離岸DC-DC變換器的控制策略,提出了岸端逆變器的控制策略。
　　3.用MATLAB/Simulink軟件建立了基于DC Grid的海上風電場的系統(tǒng)仿真模型,包括風速模型,永磁同步風機模型,機側VSC模型,機側及離岸DC-DC變換