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(guó)的風(fēng)電裝機(jī)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(zhǎng)。同時(shí)，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(shí)要求風(fēng)電機(jī)組不間斷運(yùn)行的能力逐漸提高。
　　本文通過(guò)分析雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行原理，研究了雙饋電機(jī)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(jì)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(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)交流勵(lì)

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(wú)功電流獨(dú)立解耦控制的有功和無(wú)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(jì)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(guò)在風(fēng)速階躍變化情況下的仿真，驗(yàn)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(jī)定子電流、轉(zhuǎn)子電

3、流、轉(zhuǎn)子電壓、直流母線(xiàn)電壓的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，結(jié)果表明電網(wǎng)電壓跌落故障會(huì)對(duì)雙饋電機(jī)及變換器造成很大的安全威脅，且其危害程度會(huì)隨著電壓跌落程度的加深而增大，需要增加硬件電路來(lái)保護(hù)系統(tǒng)。分析了所需加入的主動(dòng)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(guò)仿真驗(yàn)證了crowbar電路的有效性。為了進(jìn)一步優(yōu)化crowbar保護(hù)技術(shù)，本文通過(guò)理論計(jì)算，確定crowbar電阻的取值范圍，再在該范圍內(nèi)平均選