直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組的變流技術(shù)及低電壓穿越研究.pdf

1、風(fēng)能是清潔的可再生能源,是21世紀(jì)世界最重要的替代能源。隨著全球?qū)δ茉窗踩c節(jié)能減排的呼聲日益高漲,風(fēng)力發(fā)電正受到越來越多國家的重視。
　　 直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是當(dāng)前業(yè)內(nèi)研究的重點(diǎn)。作為直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)技術(shù)核心的變流技術(shù),在直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的低電壓穿越中起著舉足輕重的作用。
　　 直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)憑借其自身全功率變流器的技術(shù)優(yōu)勢,可以最大效率的利用風(fēng)能,同時具有較好的故障穿越能力。在原有變流技術(shù)的基礎(chǔ)上,通過增加C

2、rowbar保護(hù)電路,可以極大地提高其低電壓穿越能力。論文以背靠背雙PWM電壓型變流系統(tǒng)為研究對象,深入細(xì)致的分析了直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)電機(jī)側(cè)與電網(wǎng)側(cè)的變流技術(shù),在此基礎(chǔ)上對直驅(qū)式風(fēng)電系統(tǒng)的Crowbar保護(hù)電路進(jìn)行了研究。首先,針對電機(jī)側(cè)變流器的數(shù)學(xué)模型分別介紹了矢量控制和直接轉(zhuǎn)矩控制的原理,并比較分析了各自的優(yōu)劣;其次,以電網(wǎng)側(cè)變流器的數(shù)學(xué)模型為對象,詳細(xì)研究了基于電網(wǎng)電壓定向的矢量控制以及直接功率控制;接著,對直驅(qū)式風(fēng)電系統(tǒng)常用的C

3、rowbar保護(hù)電路的工作原理與實(shí)現(xiàn)方法進(jìn)行了細(xì)致的分析,并討論了各自的優(yōu)缺點(diǎn)。分析表明,直流側(cè)Crowbar保護(hù)電路是優(yōu)選方案;最后,通過對常用直流側(cè)Crowbar方案的分析比較,針對電網(wǎng)電壓對稱跌落問題,選擇直流側(cè)并聯(lián)能量卸載回路的Crowbar方案,對電網(wǎng)側(cè)變流器同能量卸載回路協(xié)調(diào)控制的機(jī)理進(jìn)行說明,并分別對不采用和采用Crowbar電路時機(jī)組的跌落特性進(jìn)行了仿真對比分析。仿真結(jié)果顯示采用能量卸載回路控制簡單,容易實(shí)現(xiàn)與網(wǎng)側(cè)變流器