變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中雙PWM變換器的分析、建模與控制.pdf

1、改善能源結(jié)構(gòu),發(fā)展新的可再生能源,減輕對(duì)環(huán)境的污染,提高電能質(zhì)量,已成為世界能源工業(yè)關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)。風(fēng)能由于其突出的優(yōu)點(diǎn)在可再生能源開(kāi)發(fā)利用中倍受世界各國(guó)普遍重視,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也成為各國(guó)學(xué)者競(jìng)相研究的熱點(diǎn)。本文在研究雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,致力于研究其勵(lì)磁電源。以雙PWM變換器作為主要研究對(duì)象,對(duì)其進(jìn)行了分析、建模與控制,主要包括以下幾方面:
　　1、對(duì)國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀從裝機(jī)容量、發(fā)展?fàn)顩r以及技術(shù)特點(diǎn)等幾個(gè)方

2、面作了較為全面的綜述。對(duì)幾種典型的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)作了詳細(xì)的對(duì)比分析,解釋了將雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)應(yīng)用于變速恒頻風(fēng)力發(fā)電的可行性和優(yōu)越性。通過(guò)對(duì)目前可用于變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)的勵(lì)磁電源進(jìn)行比較得出,采用雙PWM變換器作為變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)的勵(lì)磁電源是一種現(xiàn)實(shí)的選擇。
　　2、介紹了網(wǎng)側(cè)PWM變換器的基本結(jié)構(gòu)及運(yùn)行原理,建立了其數(shù)學(xué)模型,探討了控制策略。為了實(shí)現(xiàn)網(wǎng)側(cè)變換器的控制目標(biāo),分析了其基本結(jié)構(gòu),建立了其在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型

3、,得出電網(wǎng)電壓定向控制策略,構(gòu)建了雙閉環(huán)串級(jí)PI控制方案。給出了主電路參數(shù)及PI參數(shù)的計(jì)算方法,并對(duì)空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)算法進(jìn)行了分析。仿真結(jié)果證明了該控制策略的有效性。
　　3、在分析雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,探討了轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的控制策略。本文在分析定子磁鏈定向矢量控制的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了有功和無(wú)功功率解耦控制的雙閉環(huán)PI控制方案。仿真結(jié)果證明該控制策略能實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能追蹤和定子有功和無(wú)功功率的獨(dú)立控制。
　　4