直驅(qū)型方波永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)仿真分析.pdf

1、隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)向大型化的發(fā)展，風(fēng)機(jī)與永磁同步發(fā)電機(jī)直接聯(lián)接驅(qū)動(dòng)結(jié)構(gòu)越來(lái)越受到人們的重視。直驅(qū)型永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)因其省去了容易出故障的齒輪箱而提高了發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。 針對(duì)風(fēng)機(jī)追蹤最大功率點(diǎn)的運(yùn)行方式的特點(diǎn)，提出了變速恒頻直驅(qū)型方波永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)改進(jìn)的最大功率追蹤(MPPT)控制策略。系統(tǒng)主電路為不可控整流-Boost升壓電路-電壓型逆變器結(jié)構(gòu)型式，其控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了風(fēng)機(jī)與逆變器相對(duì)獨(dú)立的控制，即由Boost升壓電

2、路控制發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩以實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的MPPT控制，而由逆變器控制實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)并網(wǎng)輸出電能有功功率與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)化輸出的電能之間的平衡。 改進(jìn)的MPPT控制策略，可以實(shí)現(xiàn)風(fēng)機(jī)最大限度地獲得發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩與風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)矩的差值，從而能夠快速調(diào)整風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速追蹤最優(yōu)角速度。當(dāng)風(fēng)速下降時(shí)，提高發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩，機(jī)組獲得充分高的減加速度，風(fēng)機(jī)釋放動(dòng)能，而轉(zhuǎn)化為電能，風(fēng)電機(jī)組速度下降較快，以較快的速度達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)風(fēng)速上升時(shí)，發(fā)電機(jī)保持較低的電磁轉(zhuǎn)矩，機(jī)組

3、獲得較大的加速度，較快的達(dá)到最佳運(yùn)行狀態(tài)。 功率變換裝置中整流升壓電路與逆變器之間有濾波儲(chǔ)能電容存在，在發(fā)電機(jī)輸入的電能與逆變器輸出到電網(wǎng)的電能之間起到緩沖作用，使得整流升壓控制與逆變控制變得非常簡(jiǎn)單。整流升壓電路按照改進(jìn)的MPPT控制策略，調(diào)整Boost升壓電路PWM占空比來(lái)控制發(fā)電機(jī)整流輸出的電流，以控制發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩，最大限度地捕獲風(fēng)能。根據(jù)發(fā)電機(jī)輸入功率以及電網(wǎng)要求輸出的無(wú)功功率控制逆變器的有功功率和無(wú)功功率的輸出，同時(shí)