直驅(qū)并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)中變流技術(shù)的研究.pdf

1、大功率風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電是高效大規(guī)模利用風(fēng)能最經(jīng)濟(jì)的方式，已成為當(dāng)今世界風(fēng)能利用的主要形式。但是，現(xiàn)存的大功率并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組大多采用包含提速齒輪箱的定速恒頻的運(yùn)行方式，存在運(yùn)行效率低、噪音和機(jī)械損耗大等缺點(diǎn)。因此，能夠在額定風(fēng)速下跟蹤風(fēng)能最大功率點(diǎn)的大功率直驅(qū)并網(wǎng)型低速永磁同步發(fā)電機(jī)組正成為風(fēng)力發(fā)電技術(shù)研究的熱點(diǎn)之一。本文對(duì)其中的大功率變流電路的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其最優(yōu)控制策略進(jìn)行了研究。 本文首先對(duì)并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工作原理、

2、組成和分類進(jìn)行了介紹。接著比較了現(xiàn)存的各類型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)，進(jìn)而得出低速永磁同步發(fā)電機(jī)直接驅(qū)動(dòng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)的優(yōu)越性。文章在比較此種風(fēng)力發(fā)電機(jī)的三種類型變流電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，提出了一種在考慮現(xiàn)有開(kāi)關(guān)器件功率水平的情況下符合大功率直驅(qū)并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)要求的變流電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，即采用“六相不控整流+兩個(gè)并聯(lián)的升壓斬波+兩個(gè)并聯(lián)的三相SPWM逆變”的電路結(jié)構(gòu)，并對(duì)其各部分電路的工作原理進(jìn)行了分析。然后，文章對(duì)變流電路中兩個(gè)并聯(lián)的升

3、壓斬波電路的控制系統(tǒng)進(jìn)行了優(yōu)化設(shè)計(jì)；對(duì)其中兩個(gè)并聯(lián)的電壓源型SPWM逆變器可采用的間接電流和直接電流兩種控制方法的原理進(jìn)行了深入的分析，對(duì)其實(shí)現(xiàn)給出了詳細(xì)的說(shuō)明，對(duì)其優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了較全面的比較。并且在PSIM仿真軟件中分別結(jié)合這兩種控制方法對(duì)整個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行了貼近實(shí)際情況的仿真研究，仿真結(jié)果表明采用直接電流控制方法時(shí)比采用間接電流控制方法不論在動(dòng)態(tài)響應(yīng)、抗干擾能力，還是在抑制并聯(lián)逆變器存在的環(huán)流問(wèn)題上都有明顯的優(yōu)越性，從而在理論分析和仿真試驗(yàn)