直驅(qū)式風(fēng)電系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)變流器控制策略的仿真研究.pdf

1、在世界工業(yè)迅速發(fā)展，能源消耗日益增加的今天，風(fēng)能作為清潔可再生能源中的一種，受到了世界各國(guó)的普遍關(guān)注，而風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，正是對(duì)豐富的風(fēng)能資源進(jìn)行的最直接的利用與最有效的轉(zhuǎn)化。目前，永磁直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)以其獨(dú)有的優(yōu)勢(shì)成為了研究的熱門(mén)。本文則通過(guò)理論分析及仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)變流器的結(jié)構(gòu)、控制理論及運(yùn)行特性進(jìn)行研究。
　　 首先，簡(jiǎn)要介紹了全功率背靠背雙PWM直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的工作原理，著重討論了網(wǎng)側(cè)逆變器在系統(tǒng)中所起

2、到的作用，由此建立了三相靜止坐標(biāo)系、兩相靜止坐標(biāo)系和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上研究了基于前饋解耦的雙閉環(huán)控制方式，給出了控制參數(shù)的計(jì)算方法。接著，詳細(xì)介紹了空間矢量脈寬調(diào)制算法，對(duì)其原理、實(shí)現(xiàn)方法按步驟進(jìn)行分析與研究。
　　 其次，對(duì)直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的低電壓穿越能力進(jìn)行研究，主要討論電網(wǎng)對(duì)稱跌落時(shí)系統(tǒng)的穿越能力。設(shè)計(jì)了采用超級(jí)電容做儲(chǔ)能裝置的直流側(cè)保護(hù)電路，給出了超級(jí)電容的簡(jiǎn)化模型以及雙向變換器的控制流程，同時(shí)為了

3、滿足風(fēng)電場(chǎng)對(duì)無(wú)功功率的需求，提出了無(wú)功補(bǔ)償控制策略。
　　 最后，采用不同控制方法對(duì)電網(wǎng)電壓正常工作及電網(wǎng)電壓對(duì)稱跌落時(shí)的直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)變流器的動(dòng)態(tài)性能進(jìn)行仿真。結(jié)果表明：網(wǎng)側(cè)變流器的電流變化及直流母線的電壓波動(dòng)對(duì)整個(gè)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能影響較大，通過(guò)采用雙閉環(huán)控制策略，調(diào)整控制參數(shù)，可以使并網(wǎng)電流跟蹤電網(wǎng)電壓順利并網(wǎng)，同時(shí)穩(wěn)定直流側(cè)電壓；當(dāng)電網(wǎng)電壓跌落較深時(shí)，通過(guò)采用無(wú)功補(bǔ)償控制策略并輔以直流側(cè)保護(hù)電路，不但