直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越的研究.pdf

1、直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電(D-PMSG)是一種重要的變槳距、變速恒頻的風(fēng)力發(fā)電形式,憑借其顯著的技術(shù)優(yōu)勢(shì)受到越來(lái)越多的關(guān)注。本文以背靠背雙PWM變換器并網(wǎng)的直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)為研究對(duì)象,主要工作如下：分析了發(fā)電機(jī)側(cè)不控整流和PWM整流各自的優(yōu)缺點(diǎn),建立了經(jīng)雙PWM變換器并網(wǎng)的D-PMSG的數(shù)學(xué)模型。采用轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的矢量控制實(shí)現(xiàn)了PMSG有功功率與無(wú)功功率的解耦控制,采用電網(wǎng)電壓定向的矢量控制實(shí)現(xiàn)了網(wǎng)側(cè)逆變器有功、無(wú)功的解耦控制；仿真

2、實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了模型的正確性及控制策略的可行性。分析了變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大風(fēng)能追蹤的機(jī)理,通過(guò)控制發(fā)電機(jī)功率調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速,使其工作在最佳葉尖速比狀態(tài)下,實(shí)現(xiàn)了D-PMSG的最大風(fēng)能追蹤；通過(guò)槳距角控制使風(fēng)力機(jī)在額定風(fēng)速以上恒功率運(yùn)行。分析了電網(wǎng)電壓對(duì)稱跌落對(duì)D-PMSG的影響,提出了按照電網(wǎng)電壓跌落幅度減小發(fā)電機(jī)有功功率的低電壓穿越控制策略,在不增加硬件設(shè)備的情況下提高了低電壓穿越能力；給出了電網(wǎng)電壓跌落時(shí)機(jī)組輸出無(wú)功功率參考值的確定方

3、法,對(duì)有、無(wú)槳距角控制兩種情況進(jìn)行仿真對(duì)比研究。仿真結(jié)果表明在通過(guò)減少發(fā)電機(jī)輸出功率實(shí)現(xiàn)低電壓穿越時(shí),無(wú)槳距角控制使發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速有較大升高,有槳距角控制時(shí)發(fā)電機(jī)不會(huì)超速。分析了并網(wǎng)變壓器高壓側(cè)發(fā)生不對(duì)稱故障對(duì)D-PMSG的影響；采用改進(jìn)的瞬時(shí)對(duì)稱分量法對(duì)電網(wǎng)電壓瞬時(shí)值進(jìn)行對(duì)稱分量分解,提出了電網(wǎng)電壓不對(duì)稱跌落時(shí)D-PMSG的低電壓穿越控制策略,按照電網(wǎng)電壓正序分量和額定電壓的比值減小發(fā)電機(jī)功率,并在解耦控制中分別控制正序和負(fù)序分量,正序通