兆瓦級(jí)雙饋風(fēng)力發(fā)電變流器及其控制.pdf

1、能源獲取與環(huán)境保護(hù)并行是人類(lèi)社會(huì)可持續(xù)發(fā)展需要解決的重要問(wèn)題，風(fēng)力發(fā)電作為最具發(fā)展?jié)摿Φ男履茉粗?，時(shí)下受到了世界上許多國(guó)家的高度關(guān)注。采用雙饋發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是一種主流機(jī)型，因其具有功率解耦、變速恒頻運(yùn)行、變頻器容量小的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于大型風(fēng)電場(chǎng)。本文以并網(wǎng)型變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)為研究對(duì)象，對(duì)于矢量控制技術(shù)在其電壓型雙PWM變換器上的應(yīng)用進(jìn)行了詳細(xì)的推導(dǎo)建模。
　　 本課題首先介紹了雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變流控制中的幾項(xiàng)關(guān)

2、鍵技術(shù)，然后確定功率控制、最大風(fēng)能捕獲和電網(wǎng)電壓故障時(shí)的改進(jìn)控制策略為本文研究重點(diǎn)。由于系統(tǒng)性能除了取決于發(fā)電機(jī)，還取決于兩個(gè)PWM變換器及其控制方式，文中采用dq解耦的矢量控制方法。為了使轉(zhuǎn)子側(cè)變換器實(shí)現(xiàn)有功功率和無(wú)功功率的解耦、功率因數(shù)可調(diào)節(jié)、最大功率點(diǎn)跟蹤的功能，采用定子磁場(chǎng)定向的控制方式。為了使網(wǎng)側(cè)PWM變換器實(shí)現(xiàn)直流側(cè)母線電壓恒定控制以及從電網(wǎng)上吸收無(wú)功功率的可控性，采用電網(wǎng)電壓定向的控制方式。
　　 針對(duì)轉(zhuǎn)子側(cè)變換器

3、直接控制目標(biāo)的不同，可以采用定子有功功率和發(fā)電機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)速作為外環(huán)建立控制模型。基于最大風(fēng)能捕獲的原理，分別給出電流(功率)模式和轉(zhuǎn)速模式下的指令值計(jì)算方法。建立包括風(fēng)力機(jī)，發(fā)電機(jī)，電網(wǎng)，雙PWM變換器等在內(nèi)的雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)動(dòng)穩(wěn)態(tài)仿真模型，通過(guò)仿真對(duì)比，結(jié)果表明兩種模式都能實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲及良好的功率控制性能，轉(zhuǎn)速模式具有比電流模式響應(yīng)快的特點(diǎn)。但是，當(dāng)轉(zhuǎn)速或風(fēng)速指令變化時(shí)，轉(zhuǎn)速控制模式下系統(tǒng)存在著較大的轉(zhuǎn)矩和功率脈動(dòng)量大的現(xiàn)象。本文采