雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其低電壓穿越仿真研究.pdf

1、我國的風(fēng)電裝機容量和并網(wǎng)容量隨著風(fēng)電事業(yè)的不斷發(fā)展逐年都在不斷地增長。同時，風(fēng)力發(fā)電在電力系統(tǒng)中所占比重的逐漸變大，在電網(wǎng)故障時要求風(fēng)電機組不間斷運行的能力逐漸提高。
　　本文通過分析雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機的運行原理，研究了雙饋電機基于背靠背式雙PWM變換器的矢量控制策略，根據(jù)轉(zhuǎn)子側(cè)PWM變換器和網(wǎng)側(cè)PWM變換器的控制目標(biāo)，分別設(shè)計了定子磁鏈定向的轉(zhuǎn)子側(cè)矢量控制系統(tǒng)和電網(wǎng)電壓定向的電網(wǎng)側(cè)矢量控制系統(tǒng)。應(yīng)用矢量控制原理實現(xiàn)了發(fā)電機交流勵

2、磁控制系統(tǒng)和網(wǎng)側(cè)變換器矢量控制系統(tǒng)。轉(zhuǎn)子側(cè)采用有功和無功電流獨立解耦控制的有功和無功功率的策略。網(wǎng)側(cè)變換器采用電網(wǎng)電壓定向矢量控制技術(shù)，根據(jù)PWM變換器的數(shù)學(xué)模型，構(gòu)建了電流內(nèi)環(huán)、電壓外環(huán)的雙閉環(huán)PI控制系統(tǒng)。
　　根據(jù)所設(shè)計的控制系統(tǒng)，利用電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真軟件PSCAD，建立了完整的雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型，通過在風(fēng)速階躍變化情況下的仿真，驗證了仿真模型的有效性。并在電網(wǎng)電壓跌落方式下仿真分析了雙饋電機定子電流、轉(zhuǎn)子電

3、流、轉(zhuǎn)子電壓、直流母線電壓的動態(tài)響應(yīng)，結(jié)果表明電網(wǎng)電壓跌落故障會對雙饋電機及變換器造成很大的安全威脅，且其危害程度會隨著電壓跌落程度的加深而增大，需要增加硬件電路來保護系統(tǒng)。分析了所需加入的主動式crowbar電路結(jié)構(gòu)及工作原理，在雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)仿真模型轉(zhuǎn)子側(cè)加入crowbar電路，通過仿真驗證了crowbar電路的有效性。為了進一步優(yōu)化crowbar保護技術(shù)，本文通過理論計算，確定crowbar電阻的取值范圍，再在該范圍內(nèi)平均選