變速恒頻雙饋發(fā)電機(jī)PWM變流器設(shè)計(jì)與研究.pdf

1、在能源消耗日益增長、環(huán)境污染日漸嚴(yán)重的今天，人們開始考慮新能源和可再生能源的開發(fā)和利用問題。其中風(fēng)能由于其突出的優(yōu)點(diǎn)而倍受世界各國關(guān)注，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也成為各國學(xué)者競(jìng)相研究的熱點(diǎn)。以雙饋電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運(yùn)行的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，利用變速恒頻技術(shù)大大提高了風(fēng)能的利用率。在該系統(tǒng)中，交流勵(lì)磁電源的設(shè)計(jì)與控制是關(guān)鍵。本文主要圍繞雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)用雙PWM變流器及其相關(guān)控制技術(shù)展開研究。
　　 首先，本文分析了雙PWM變流器勵(lì)磁的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電

2、系統(tǒng)的基本原理，討論了轉(zhuǎn)子側(cè)PWM變流器的功能和控制方法，通過對(duì)雙饋發(fā)電機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型的研究，提出了基于定子磁場(chǎng)定向矢量控制策略。對(duì)電壓模型定子磁鏈觀測(cè)器進(jìn)行了分析，并提出了一種將積分環(huán)節(jié)和低通濾波器結(jié)合起來進(jìn)行定子磁鏈觀測(cè)的方法。通過Matlab/Simulink仿真驗(yàn)證了其可行性。
　　 其次，本文分析了網(wǎng)側(cè)PWM變流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型，重點(diǎn)討論了基于電網(wǎng)電壓定向的雙閉環(huán)矢量控

3、制方法，以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)側(cè)PWM變流器交流側(cè)單位功率因數(shù)控制和直流母線電壓控制。通過仿真驗(yàn)證了雙PWM變流器具有輸入輸出特性好、諧波少、能量可以雙向流動(dòng)、功率因數(shù)高等特點(diǎn)。提出了用內(nèi)膜控制原理設(shè)計(jì)雙閉環(huán)PWM變流器系統(tǒng)調(diào)節(jié)器的方法。
　　 最后對(duì)網(wǎng)側(cè)PWM變流器的LCL濾波器進(jìn)行了設(shè)計(jì)分析，得出在LCL濾波器參數(shù)不變的情況下隨著功率增加，變流器側(cè)、網(wǎng)側(cè)電流THD值減小，而且可以看到隨著開關(guān)頻率增加，變流器側(cè)電感值大幅減小，有利于降低系統(tǒng)