微網(wǎng)中永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)逆變器控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著化石能源的日益減少與環(huán)境的污染問題日趨嚴(yán)重，可再生能源發(fā)電技術(shù)發(fā)展迅速。分布式發(fā)電技術(shù)憑借其清潔、能耗低、靈活控制等優(yōu)點(diǎn)受到國際社會的廣泛關(guān)注，但是分布式電源因?yàn)榫哂虚g歇性和不確定性，直接并網(wǎng)發(fā)電會對配電網(wǎng)的調(diào)控及整個電力系統(tǒng)的安全可靠運(yùn)行產(chǎn)生重大的影響。微電網(wǎng)的提出能夠整合集成多個分布式發(fā)電裝置(DistributedGeneration，DG)，并根據(jù)電力系統(tǒng)的運(yùn)行條件在孤島模式下自愈運(yùn)行，實(shí)踐證明DG采用微電網(wǎng)形式并網(wǎng)運(yùn)行或孤

2、島運(yùn)行可以減輕高峰負(fù)載對電網(wǎng)的壓力，并且提高了電能質(zhì)量和可靠性。本文的研究對象為含有直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的微電網(wǎng)，對并網(wǎng)變流器的控制策略以及微電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行和孤島運(yùn)行模式之間平滑切換的控制策略進(jìn)行研究。
　　本研究首先建立了直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，包括風(fēng)機(jī)、永磁同步發(fā)電機(jī)、機(jī)側(cè)變流器、網(wǎng)側(cè)變流器及其直流環(huán)節(jié)的模型，并且研究了風(fēng)力機(jī)的槳距角控制、永磁同步發(fā)電機(jī)的控制、變流器的控制策略。其次，研究了永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在并網(wǎng)和孤

3、島兩種模式下平滑切換的下垂控制策略。為了能實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的切換以并網(wǎng)逆變器為研究對象，分別提出了風(fēng)電微網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時基于下垂法的有功功率和無功功率解耦控制和孤島運(yùn)行模式下對線路壓降進(jìn)行補(bǔ)償?shù)母倪M(jìn)下垂控制策略。該策略實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)在孤島模式下隨機(jī)切入負(fù)荷的均勻分配和穩(wěn)定運(yùn)行，以及并網(wǎng)模式下直流母線電壓的穩(wěn)定和風(fēng)力發(fā)電機(jī)組最大功率的輸出。同時設(shè)計(jì)了并網(wǎng)預(yù)同步控制器，以確保并網(wǎng)運(yùn)行時不能對電網(wǎng)產(chǎn)生巨大的沖擊電流。最后，采用Matlab/Simulink仿