雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)變流器的研究.pdf

1、近年來風(fēng)力發(fā)電單機(jī)容量不斷增加，變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)對電力系統(tǒng)可以起到無功補(bǔ)償?shù)淖饔?也能夠?qū)崿F(xiàn)有功功率、無功功率的前饋解耦控制[1]，而且還能夠最大限度地捕獲風(fēng)能，最大限度地提高發(fā)電效率。
　　快速發(fā)展的風(fēng)力發(fā)電對變流器提出新的技術(shù)要求,本論文對雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組變流器進(jìn)行系統(tǒng)地理論和實(shí)踐研究。為了給雙饋型發(fā)電機(jī)的功率控制和勵磁變流器的設(shè)計(jì)提供理論依據(jù),論文首先根據(jù)雙饋發(fā)電機(jī)、網(wǎng)側(cè)變流器、轉(zhuǎn)子側(cè)變流器之間的相互聯(lián)系，建立起變速

2、恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的統(tǒng)一數(shù)學(xué)模型，并在此模型基礎(chǔ)上研究雙饋發(fā)電機(jī)的功率特性,確定了雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的有功功率、無功功率的運(yùn)行邊界,為變流器整體設(shè)計(jì)以及在大規(guī)模風(fēng)電接入電網(wǎng)情況下更好地實(shí)現(xiàn)風(fēng)電場輸出功率控制提供依據(jù)。
　　網(wǎng)側(cè)變流器是雙饋發(fā)電機(jī)控制的關(guān)鍵，它決定了風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出電能的質(zhì)量。論文對網(wǎng)側(cè)變流器的控制方法進(jìn)行了探討,并通過實(shí)驗(yàn)對SVPWM波形進(jìn)行了驗(yàn)證和分析,進(jìn)行了SVPWM變流器的調(diào)速實(shí)驗(yàn)和發(fā)電實(shí)驗(yàn),在SVPWM脈寬調(diào)

3、制的基礎(chǔ)上還進(jìn)行了三電平變流器仿真試驗(yàn)、電流滯環(huán)跟蹤控制變流器仿真試驗(yàn)，驗(yàn)證了其可行性與優(yōu)越性。對上述PWM調(diào)制模式內(nèi)在的物理意義和相互之間的聯(lián)系深入地分析和總結(jié)，在SVPWM調(diào)制方式的DSP編程實(shí)現(xiàn)部分，對扇區(qū)基本空間矢量作用時間計(jì)算、三相 SVPWM調(diào)制模式的合成矢量扇區(qū)號計(jì)算等進(jìn)行了算法上的優(yōu)化，設(shè)計(jì)了基本的DSP芯片外圍接口電路。
　　為了深入了解變流器同步 PI解耦控制結(jié)構(gòu)的工作特性，在第四章中，利用仿真和試驗(yàn)樣機(jī)對變流

4、器正常情況下的工作特性進(jìn)行了研究。為減少變流器功率器件開關(guān)損耗，提高開關(guān)頻率和電源的功率密度,本章還分析了零電壓開關(guān) PWM調(diào)制模式，由于主電路以零電壓開關(guān)動作，調(diào)制模式發(fā)生了很大變化。
　　在電網(wǎng)中，新能源發(fā)電形式如何與未來的智能電網(wǎng)融合有許多值得研究的地方，風(fēng)電機(jī)組與風(fēng)電場有自身的特點(diǎn),本文第五章就變流器在電力系統(tǒng)下的工作特性進(jìn)行了分析，并根據(jù)前期為風(fēng)電場生產(chǎn)、安裝、調(diào)試雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的過程中所積累經(jīng)驗(yàn)及相關(guān)理論知識在實(shí)驗(yàn)室條