風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)逆變器控制方法的研究.pdf

1、隨著能源短缺問(wèn)題的日益嚴(yán)重，風(fēng)力發(fā)電成為了一種重要的發(fā)展趨勢(shì)，并且變速恒頻永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)已經(jīng)成為風(fēng)電領(lǐng)域里的主力軍。目前，其中的雙 PWM“背靠背”全功率變流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)得到了廣泛的應(yīng)用，逆變器作為并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分，其控制策略的研究對(duì)提高系統(tǒng)響應(yīng)速度、提高系統(tǒng)抗干擾能力、對(duì)提高電網(wǎng)穩(wěn)定性和對(duì)提高電能質(zhì)量具有重要的意義。
　　由于并網(wǎng)逆變器在能量轉(zhuǎn)換和傳輸?shù)倪^(guò)程中起到了很重要的作用，為了能夠確保電網(wǎng)的穩(wěn)定、減少電網(wǎng)諧波畸

2、變、提高電壓利用率，本文主要針對(duì)風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)逆變器的控制方法進(jìn)行了深入的研究。以三相電壓型PWM逆變器為對(duì)象進(jìn)行研究，分析了逆變器開(kāi)關(guān)管的工作原理，推導(dǎo)了數(shù)學(xué)模型，并詳細(xì)的研究了并網(wǎng)逆變器的基于SVPWM調(diào)制的雙環(huán)控制策略和直接功率控制策略兩種主要的控制方法，在理論分析的基礎(chǔ)上建立了系統(tǒng)仿真模型，仿真驗(yàn)證理論的正確性，并總結(jié)了兩種控制方法各自的優(yōu)缺點(diǎn)。
　　首先，總結(jié)了風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)實(shí)意義、發(fā)展和研究現(xiàn)狀，對(duì)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行方案討論

3、，確定了永磁直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，并采用雙PWM“背靠背”變流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，通過(guò)分析網(wǎng)側(cè)逆變器的電路結(jié)構(gòu)和原理，分別在三種坐標(biāo)系下推導(dǎo)了相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。并對(duì)逆變器控制策略的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了總體概述，確立了本文的研究方向。
　　其次，設(shè)計(jì)并采用了電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)的雙環(huán)控制方式，并在詳細(xì)介紹空間矢量脈寬調(diào)制（SVPWM）原理的基礎(chǔ)上，講解了SVPWM調(diào)制的實(shí)現(xiàn)過(guò)程，仿真驗(yàn)證了基于SVPWM的雙閉環(huán)控制策略理論的正確性，仿真證明其具有電流波形好

4、，電流諧波畸變低的突出優(yōu)點(diǎn)，應(yīng)用效果良好。
　　再次，介紹了直接功率控制策略，對(duì)基于電壓定向和基于虛擬磁鏈的直接功率控制原理及實(shí)現(xiàn)過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)的分析和講解，并提出了一種預(yù)測(cè)直接功率控制算法來(lái)改進(jìn)原有的直接功率控制策略的開(kāi)關(guān)頻率不固定的問(wèn)題，并對(duì)預(yù)測(cè)直接功率控制的原理及作用時(shí)間的處理方法進(jìn)行了細(xì)致的研究。
　　最后，在MATLAB/Simulink環(huán)境下分別搭建系統(tǒng)仿真模型，仿真結(jié)果驗(yàn)證了直接功率控制算法理論分析的正確性。采用