永磁直驅風力發(fā)電系統變流控制技術的研究.pdf

1、我國風力發(fā)電事業(yè)起步較晚，變流器尤其是高壓大功率變流器仍依賴進口。因此，掌握變流器控制技術自主知識產權，對我國風力發(fā)電產業(yè)的發(fā)展具有重要意義。永磁直驅風力發(fā)電因其發(fā)電效率高、可靠性高、運行及維護成本低、電網接入性能優(yōu)異等優(yōu)點，成為我國風力發(fā)電機組的主要發(fā)展方向。
　　 本文采用雙PWM變流拓撲結構，對機側和網側控制策略分別進行研究。首先闡述我國發(fā)展可再生能源的重要意義以及風力發(fā)電的重要地位，表明我國風力發(fā)電將開啟中小型、海上風電

2、、分布式發(fā)電新一階段的發(fā)展。緊接著介紹了風力發(fā)電技術的發(fā)展現狀和趨勢，直驅風力發(fā)電、全功率并網變流技術因其具有的優(yōu)勢發(fā)展迅速。其次，分析矢量控制技術和電壓空間矢量脈寬調制技術。介紹了矢量控制技術的發(fā)展、矢量控制坐標變換矩陣以及電壓空間矢量脈寬調制技術。根據永磁同步電機的數學模型，在d、q兩相旋轉坐標系下，采用電流內環(huán)、轉速外環(huán)雙PI調節(jié)器實現了永磁同步發(fā)電機轉子磁場定向矢量控制。第三，針對經典PI調節(jié)的不足，將自抗擾控制技術應用于機側永

3、磁同步發(fā)電機轉速控制中，實現了電機轉速響應快速無超調；電機具有良好的轉速適應性，優(yōu)良的抗轉矩擾動能力，且對系統機電參數不敏感。此外，利用跟蹤微分器對給定轉速安排過渡過程，降低了系統的初始誤差，通過增大PI調節(jié)參數來保持轉速響應的快速性，實現了電機轉速響應快速超調小、魯棒性強；利用跟蹤微分器安排過渡過程的方法結構簡單，保留了經典PI控制的優(yōu)點，控制參數易于整定。第四，分布式發(fā)電系統應當具有獨立發(fā)電和并網發(fā)電2種發(fā)電模式的能力。通過對兩種發(fā)