永磁直驅(qū)風電系統(tǒng)的電網(wǎng)故障穿越策略研究.pdf

1、風能作為一種重要的可再生能源受到了世界各國的高度重視。風力發(fā)電作為目前利用風能最有效的形式之一獲得了迅速發(fā)展。但是隨著電網(wǎng)中風電裝機容量所占比例的提高，風電場在電網(wǎng)故障時的可靠性對電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運行產(chǎn)生影響也越來越大，為此各國都對風電系統(tǒng)的故障穿越性能提出了嚴格要求。永磁直驅(qū)風力發(fā)電技術由于其效率高、適用范圍廣、易于維護等優(yōu)點在低風速陸地風電場以及海上風電場中占到了相當大的比例，所以對基于永磁直驅(qū)風力發(fā)電系統(tǒng)的電網(wǎng)故障穿越策略進行研究具

2、有重要的意義。
　　本文對基于永磁同步電機的直驅(qū)型風力發(fā)電系統(tǒng)進行了建模和分析，提出了永磁直驅(qū)風電機組的常規(guī)控制策略。大功率永磁直驅(qū)型風電變流器由于受開關頻率較低以及電網(wǎng)電壓畸變影響，并網(wǎng)電流中低頻諧波含量難以降低，本文提出一種高性能的比例多諧振(P-MR)電流環(huán)控制器來提高電流環(huán)的諧波抑制能力和跟蹤控制性能。本文對該控制器進行了仿真和實驗驗證，結(jié)果表明了該控制器具有較高的諧波抑制和跟蹤控制能力。
　　電網(wǎng)不平衡故障期間常規(guī)

3、并網(wǎng)控制方法將產(chǎn)生并網(wǎng)功率低頻脈動、風電機組輸入輸出功率之間不平衡的問題，這些問題都將引起直流電壓的波動幅度過大。為在抑制功率脈動的同時保證變流器的最大功率輸出，盡量減少功率不平衡的程度，本文提出了最大化網(wǎng)側(cè)變流器有功輸出的控制策略。為進一步解決電網(wǎng)故障期間由于電網(wǎng)電壓嚴重跌落造成的不平衡功率過大而直流電壓無法穩(wěn)定的問題，本文提出了基于風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子動能儲能的電機側(cè)變流器控制策略。本文最后對網(wǎng)側(cè)變流器和機側(cè)變流器分別采用上述控制策略的風