基于PSCAD-EMTDC變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行及特性分析.pdf

1、風(fēng)能作為一種可再生的清潔能源日益受到世界各國的廣泛重視，風(fēng)力發(fā)電快速發(fā)展已有將近20年的歷史，其中基于變速恒頻技術(shù)的雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)已經(jīng)是風(fēng)力發(fā)電中的一大重點(diǎn)課題。本文主要對變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的基礎(chǔ)理論及其運(yùn)行和控制進(jìn)行了研究和分析，具體包括以下幾個方面的內(nèi)容： 1）作為研究工作的基礎(chǔ)，首先介紹了雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)理論，明確了系統(tǒng)各組成部分的功能和控制系統(tǒng)的最終任務(wù)。 2）針對變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中轉(zhuǎn)子側(cè)

2、變換器和電網(wǎng)側(cè)變換器控制目標(biāo)的要求，應(yīng)用矢量控制原理實(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)交流勵磁控制系統(tǒng)以及網(wǎng)側(cè)變換器矢量控制系統(tǒng)。轉(zhuǎn)子側(cè)變換器采用定子磁鏈定向矢量控制技術(shù)，在分析雙饋電機(jī)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，推導(dǎo)出了用轉(zhuǎn)子有功電流和無功電流獨(dú)立解耦控制有功功率和無功功率的策略，并把滯環(huán)電流控制技術(shù)引入到轉(zhuǎn)子側(cè)電壓源控制器的調(diào)制中，簡化了控制過程，提高了系統(tǒng)動態(tài)響應(yīng)性能。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

3、雙閉環(huán)PI控制系統(tǒng)。 3）應(yīng)用設(shè)計完成的控制系統(tǒng)，以PSCAD/EMTDC為仿真平臺，在其已有模型的基礎(chǔ)上建立了變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型，將該模型通過雙回輸電線路接入無窮大電網(wǎng)，對整個系統(tǒng)在風(fēng)速擾動和系統(tǒng)側(cè)擾動兩種情況下的運(yùn)行特性進(jìn)行了仿真分析。仿真結(jié)果說明了在不同風(fēng)況下，本文設(shè)計的變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)均能夠很好地完成最大風(fēng)能追蹤、功率解耦控制、勵磁電源穩(wěn)定的任務(wù)，即使在最不利的隨機(jī)風(fēng)擾動下，系統(tǒng)也能保持穩(wěn)定，