直驅(qū)式風電系統(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，風能作為清潔可再生能源中的一種，受到了世界各國的普遍關(guān)注，而風力發(fā)電技術(shù)，正是對豐富的風能資源進行的最直接的利用與最有效的轉(zhuǎn)化。目前，永磁直驅(qū)式風力發(fā)電系統(tǒng)以其獨有的優(yōu)勢成為了研究的熱門。本文則通過理論分析及仿真實驗對直驅(qū)式風力發(fā)電系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)變流器的結(jié)構(gòu)、控制理論及運行特性進行研究。
　　 首先，簡要介紹了全功率背靠背雙PWM直驅(qū)式風力發(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系、兩相靜止坐標系和兩相旋轉(zhuǎn)坐標系下的數(shù)學模型。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)的計算方法。接著，詳細介紹了空間矢量脈寬調(diào)制算法，對其原理、實現(xiàn)方法按步驟進行分析與研究。
　　 其次，對直驅(qū)式風力發(fā)電系統(tǒng)的低電壓穿越能力進行研究，主要討論電網(wǎng)對稱跌落時系統(tǒng)的穿越能力。設(shè)計了采用超級電容做儲能裝置的直流側(cè)保護電路，給出了超級電容的簡化模型以及雙向變換器的控制流程，同時為了

3、滿足風電場對無功功率的需求，提出了無功補償控制策略。
　　 最后，采用不同控制方法對電網(wǎng)電壓正常工作及電網(wǎng)電壓對稱跌落時的直驅(qū)式永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)變流器的動態(tài)性能進行仿真。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對整個風力發(fā)電系統(tǒng)的動態(tài)性能影響較大，通過采用雙閉環(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)，同時穩(wěn)定直流側(cè)電壓；當電網(wǎng)電壓跌落較深時，通過采用無功補償控制策略并輔以直流側(cè)保護電路，不但