離網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)三相四橋臂逆變器控制策略研究.pdf

1、針對(duì)離網(wǎng)型小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中負(fù)載具有隨機(jī)性和不平衡性的特點(diǎn)，本文將三相四橋臂逆變器應(yīng)用于該系統(tǒng)。三相四橋臂逆變器是為解決帶三相不平衡負(fù)載而提出來的一種新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)最大的優(yōu)點(diǎn)是為不平衡負(fù)載提供三相對(duì)稱電壓，而且和其他三相四線制逆變器相比，系統(tǒng)的體積和重量比較小。 本文建立了三相四橋臂逆變器在三相靜止abc坐標(biāo)系和雙同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。由于在三相靜止abc坐標(biāo)系中，采用PI調(diào)節(jié)器無法對(duì)交流量實(shí)現(xiàn)無靜差控制，本文

2、采用了三種基于同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換的控制策略。第一種控制策略是基于傳統(tǒng)正序同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的電壓、電流雙環(huán)結(jié)構(gòu)，這種控制策略實(shí)現(xiàn)起來最簡(jiǎn)單，但是由于在正序同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下負(fù)序分量表現(xiàn)為2次諧波，很難對(duì)其實(shí)現(xiàn)無靜差控制，導(dǎo)致了該種控制策略的精度不高。為了實(shí)現(xiàn)對(duì)正序、負(fù)序和零序分量的獨(dú)立控制，本文還采用了兩種基于雙同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換的控制策略。這兩種控制策略均能實(shí)現(xiàn)對(duì)三組分量的獨(dú)立控制，其中第二種控制策略不需要將正序、負(fù)序分量分離開，實(shí)現(xiàn)起來比較容

3、易。但是由于零序分量是交流量，因此這種控制策略對(duì)零序分量仍然比較難實(shí)現(xiàn)無靜差控制。而第三種控制策略采用對(duì)稱分量分解法將三組分量均變換為雙同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直流量，從而采用PI調(diào)節(jié)器可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各組分量的無靜差控制，控制精度最高。 在理論分析的基礎(chǔ)上，運(yùn)用MATLAB仿真軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了開環(huán)和閉環(huán)系統(tǒng)仿真。仿真結(jié)果與理論分析一致，閉環(huán)系統(tǒng)仿真驗(yàn)證了上述控制策略的正確性和可行性。最后，采用TI公司的TMS320LF2406 DSP芯片