用于雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的雙PWM變換器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在能源短缺和環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天，作為可再生綠色能源的風(fēng)能的開發(fā)利用具有十分重要的意義。對(duì)此，世界各國普遍重視并競相大力發(fā)展，技術(shù)上推陳出新。其中以變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最為廣泛，尤以繞線式轉(zhuǎn)子雙饋異步發(fā)電系統(tǒng)為代表。基于這種系統(tǒng)，可以通過交流勵(lì)磁變換器實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電。 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變換器交流勵(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

2、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)，基于功率給定實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲和定子輸出無功的獨(dú)立調(diào)節(jié)；網(wǎng)側(cè)變換器通過直流環(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。 本文首先分析了變速恒頻雙饋電機(jī)運(yùn)行調(diào)速原理及其動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型、基于功率給定的最大風(fēng)能捕獲原理以及常用的幾種矢量控制，同時(shí)對(duì)功率調(diào)節(jié)方式、轉(zhuǎn)矩調(diào)節(jié)方式、轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)方式做了相應(yīng)的比較，并且在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了其有功和無功功率解耦控制的雙閉環(huán)串級(jí)PI控制方案，緊接著提出

3、了將直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)應(yīng)用到變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中這一新穎思路，這樣能夠更加直接的控制交流勵(lì)磁電機(jī)。然后，分析了網(wǎng)側(cè)三相PWM變換器在同步d、q坐標(biāo)系中的數(shù)學(xué)模型，同樣建立基于穩(wěn)定直流母線電壓和單位功率因數(shù)運(yùn)行的雙閉環(huán)串級(jí)PI控制方案。同時(shí)，利用MATLAB/SIMULINK平臺(tái)，對(duì)以上理論分析進(jìn)行了仿真研究，研究結(jié)果證明了網(wǎng)側(cè)PWM變換器以及轉(zhuǎn)子側(cè)PWM變換器的設(shè)計(jì)的可行性。 最后介紹了dSPACE 在風(fēng)力變速恒頻風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)平