變速恒頻風(fēng)力發(fā)電用雙PWM變換器的協(xié)調(diào)控制.pdf

1、相比傳統(tǒng)的循環(huán)變流器，作為兆瓦級(jí)變速恒頻風(fēng)電機(jī)組電控系統(tǒng)的核心部件，雙PWM變換器轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電源的輸入輸出特性更好，電力諧波更低，調(diào)速調(diào)頻范圍更寬.轉(zhuǎn)子側(cè)變換器擔(dān)負(fù)雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的矢量控制任務(wù)，實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲和定子輸出無(wú)功的獨(dú)立調(diào)節(jié);網(wǎng)側(cè)變換器通過(guò)直流環(huán)節(jié)完成轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)子側(cè)變換器與電網(wǎng)間的能量交換.為了減小直流母線電壓波動(dòng)，通常的做法是增大直流側(cè)電解電容的容量，但其缺點(diǎn)是：體積大、笨重而且性能很不可靠，成為大容量勵(lì)磁電源系統(tǒng)延長(zhǎng)壽命的瓶頸

2、.針對(duì)減小該濾波電解電容，該文提出了一種新型雙PWM變換器協(xié)調(diào)控制策略.該文首先在分析雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型及其定子磁鏈定向矢量控制的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了其有功和無(wú)功功率解耦控制的雙閉環(huán)串級(jí)PI控制方案.利用MATLAB/SIMULINK<'TM>平臺(tái)，仿真研究并驗(yàn)證了該控制方案的正確性，對(duì)實(shí)際系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)與調(diào)試具有一定的指導(dǎo)意義.然后，重點(diǎn)分析了三相PWM變換器在同步d-q坐標(biāo)系中的數(shù)學(xué)模型，對(duì)傳統(tǒng)的帶電流狀態(tài)解耦和電網(wǎng)電壓前饋的無(wú)

3、協(xié)調(diào)控制策略、負(fù)載電流前饋協(xié)調(diào)控制策略和該文提出的新型協(xié)調(diào)控制策略進(jìn)行了對(duì)比仿真研究，研究結(jié)果表明：新型協(xié)調(diào)控制策略具有明顯的優(yōu)越性，即在采用同樣大小的濾波電容時(shí)，直流母線電壓波動(dòng)更小，電壓調(diào)節(jié)更加迅速;在允許同樣的電壓波動(dòng)時(shí)，如果采用該新型協(xié)調(diào)控制策略，則可以大大減小濾波電容的容量，具有十分重要的應(yīng)用價(jià)值.最后，編制了DSP控制程序，并在風(fēng)電實(shí)驗(yàn)室的硬件平臺(tái)上進(jìn)行了系統(tǒng)聯(lián)調(diào).實(shí)驗(yàn)表明，作為雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電源的三相PWM變換器具