變速恒頻雙饋風力發(fā)電雙PWM變換器的研究.pdf

1、風力發(fā)電作為解決能源危機和環(huán)境污染問題的有效途徑，在世界范圍內(nèi)得到快速發(fā)展，我國的風力發(fā)電也正在進入一個快速發(fā)展時期。風力發(fā)電技術(shù)的研究因此備受關(guān)注，而雙饋風力發(fā)電技術(shù)由于具有功率因數(shù)可調(diào)、效率高及變頻裝置容量小等諸多的優(yōu)勢，成為當前主流的風力發(fā)電技術(shù)。
　　 本文以雙饋風力發(fā)電機組為研究對象，主要針對其雙PWM變換器的控制技術(shù)進行了分析和研究。采取模塊化建模的思想，將雙饋風力發(fā)電機組分為風機、雙饋感應發(fā)電機和雙PWM變換器三個

2、子模塊，基于這三個子模塊的數(shù)學模型在Matlab/Simulink環(huán)境下建立了各自的仿真模型，將三個子模塊的仿真模型進行整合即得到了整個系統(tǒng)的仿真模型。
　　 介紹了雙饋型風力發(fā)電機實現(xiàn)變速恒頻運行的機理和不同風速等級下四個不同的運行階段，即啟動、最大風能捕獲、恒轉(zhuǎn)速運行和恒功率運行四個階段。雙饋型風力發(fā)電機組在不同的階段有不同的控制目標，主要通過轉(zhuǎn)子變換器的控制及漿距角的控制來實現(xiàn)。文中轉(zhuǎn)子側(cè)變換器采用基于定子磁鏈定向的矢量控

3、制，外環(huán)控制轉(zhuǎn)速和定子無功功率，內(nèi)環(huán)控制轉(zhuǎn)子電流，通過轉(zhuǎn)速控制實現(xiàn)最大風能捕獲和第三階段的恒轉(zhuǎn)速運行，通過定子無功功率控制實現(xiàn)定子端的單位功率因數(shù)；第四階段的恒功率運行是通過漿距角控制來實現(xiàn)；網(wǎng)側(cè)變換器的主要功能則是維持直流電容電壓的穩(wěn)定。仿真結(jié)果證明實現(xiàn)了各階段的控制目標，同時也證明了建模和控制策略的正確性。
　　 電網(wǎng)電壓不平衡是最為常見的電網(wǎng)故障，文中采用對稱分量法對電網(wǎng)電壓不平衡條件下雙饋電機的運行特性進行了研究，推導了