風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)變流裝置的研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電作為新興可再生能源的重要組成部分，風(fēng)電機(jī)組的核心技術(shù)是變流器。本文通過理論分析、仿真試驗(yàn)和樣機(jī)試驗(yàn)平臺(tái)對(duì)網(wǎng)側(cè)變流器的結(jié)構(gòu)、控制理論以及其工作特性三個(gè)方面進(jìn)行研究。 首先，在研究系統(tǒng)結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)IGBT橋路與電網(wǎng)之間的L和LCL濾波器進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)LCL濾波器的變流器控制結(jié)構(gòu)與單電感L結(jié)構(gòu)的一致性，并推導(dǎo)出LCL濾波器交流器的簡(jiǎn)化控制數(shù)學(xué)模型。通過基于DSP的能量回饋?zhàn)兞髌鲗?shí)驗(yàn)平臺(tái)對(duì)基于電壓前饋的電流解耦控制策略進(jìn)行了試驗(yàn)。

2、 一個(gè)典型的電壓型PWM變流器包括三個(gè)部分：線性濾波器，逆變橋路和直流電壓環(huán)節(jié)。單電感器L是最常用的線性濾波器。此外，LCL拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)比L型濾波器具有更好的諧波衰減特性和更好的線路電壓抗擾動(dòng)能力。 其次，在三相靜止、兩相靜止及兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系上建立了三相電壓型PWM變流器的高頻和低頻數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上對(duì)三相電壓型PWM變流器的控制進(jìn)行了詳細(xì)的理論分析，并對(duì)橋路的SVPWM和SPWM調(diào)制方法進(jìn)行比較分析，構(gòu)建了SVPWM調(diào)制

3、與同步坐標(biāo)系下的PI解耦控制的具體控制方法。 在研究SVPWM和SPWM調(diào)制方法時(shí)，發(fā)現(xiàn)SPWM和SVPWM算法本質(zhì)是一致性的。其直流電壓利用率高。為避免諧波問題，在進(jìn)行樣機(jī)試驗(yàn)時(shí)，選擇了線電壓作為檢測(cè)參數(shù)，從而減小了系統(tǒng)輸出的低次諧波。 為了將直流側(cè)的直流電能逆變?yōu)榻涣麟娔埽岣吣孀冸娔苜|(zhì)量，主要工作集中在對(duì)不同控制方案和檢測(cè)方法的研究上。另一個(gè)研究發(fā)現(xiàn)LCL濾波比單電感L濾波變流器具有更好的工作特性。 第三，

4、為了更深入了解基于同步PI解耦控制結(jié)構(gòu)的工作特性，利用仿真和試驗(yàn)樣機(jī)對(duì)電網(wǎng)正常和異常情況下的變流器工作情況進(jìn)行研究。特別是在電網(wǎng)出現(xiàn)失電或進(jìn)入低電壓狀態(tài)時(shí)，對(duì)網(wǎng)側(cè)變流器的工作狀態(tài)和保護(hù)進(jìn)行了研究。 當(dāng)電網(wǎng)失電時(shí)，變流器將進(jìn)入孤島狀態(tài)。提出了反孤島控制方案。這個(gè)反孤島方案是基于兩個(gè)部分：正反饋和dq坐標(biāo)系下控制結(jié)構(gòu)。此外，電網(wǎng)電壓跌落故障的快速準(zhǔn)確檢測(cè)是實(shí)現(xiàn)風(fēng)電系統(tǒng)安全運(yùn)行及低電壓穿越能力的重要前提條件。 最后需要說明的一