2.5mw永磁直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)特性分析

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1、·電氣與自動(dòng)化·張建生，等·2．5MW永磁直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)特性分析2．5MW永磁直驅(qū)同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)特性分析張建生，宋朋飛，張永華(1．河海大學(xué)能源與電氣學(xué)院，江蘇南京210098；2．常州工學(xué)院電子信息與電氣工程學(xué)院，江蘇常州213002)摘要：針對(duì)并網(wǎng)電能品質(zhì)要求安全、可靠、快速性要求，提出了用變參數(shù)PID控制實(shí)現(xiàn)PMSG的背靠背式PWM中電流環(huán)及電壓環(huán)的控制方案，該方法依靠參數(shù)數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)被控對(duì)象進(jìn)行參數(shù)辨識(shí)，從而提高風(fēng)電機(jī)組的動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度。在建立完整的數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，用PSCAD／EMTDC進(jìn)行并網(wǎng)仿真模型的搭建與仿真，結(jié)合IEEE14節(jié)點(diǎn)模型，對(duì)風(fēng)電機(jī)

2、組的并網(wǎng)特性進(jìn)行了仔細(xì)的研究。仿真結(jié)果表明，PMSG的模型搭建合理，變參數(shù)PID控制策略對(duì)故障做出了良好的響應(yīng)，系統(tǒng)低電壓穿越性能顯示良好，與分析結(jié)果一致。關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電機(jī)；并網(wǎng)；特性；建模；分析中圖分類(lèi)號(hào)：TM614文獻(xiàn)標(biāo)志碼：B文章編號(hào)：1671．5276(2014)03—0179．04Grid．connectionFeatureAnalysisof2．5MWPMSGZHANGJian．sheng．SONGPeng．fei．ZHANGYong．hua(1．ColegeofEnergyandElectricalEngineering，HohaiUniversit

3、y，Nanjing210098，China；2．SchoolofElectronicInformationandElectricEngineering，ChangzhouInstituteofTechnology，Changzhou213002，China)Abstract：Accordingtotherequirementsofthepowergridsafety，reliabilityandrapidity，thispaperproposesthatthevariableparam—eterPIDcontrolisusedtorealizetheloopcont

4、rolofcurrentandvoltageringplanonthePMSGback-to·backPWM，SOastoimprovethewindgeneratordynamicresponsespeed．Basedonacompletemathematicalmode1．italsousesPSCAD／EMTDCtostructureandsimulatethemodelandcombinedwithIEEE14nodemodelofwindgenerator，researchesonthecharacteristicsofthegrid-connec—tio

5、n．ThesimulationresultsshowthatthePMSGmodelissetupreasonably，controlstra1egiesonfaultsaremadehaveagoodre·sponse，thesystemlowvoltagethroughperformanceisshowntobegoodandtheresultsareconsistent．Keywords：winddrivengener=or；powergrid；characteristics；modeling；analysis用PI控制，常規(guī)的比例積分控制在系統(tǒng)正常運(yùn)行情況下

6、0引言基本可以滿(mǎn)足運(yùn)行需求，一旦系統(tǒng)發(fā)生故障或存在大的擾動(dòng)，將會(huì)導(dǎo)致系統(tǒng)的響應(yīng)速度降低，控制性能下降。針對(duì)隨著能源的不斷消耗與即將面臨的能源枯竭問(wèn)題，各上述問(wèn)題，本文提出了變參數(shù)PID控制方案。國(guó)政府都在努力尋求新的能源方式。風(fēng)能由于其獨(dú)特優(yōu)變參數(shù)PID控制的基本原理及其在系統(tǒng)中的應(yīng)用，建勢(shì)，自然受到關(guān)注，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也在世界各國(guó)蓬勃發(fā)展。立了PMSG的完整數(shù)學(xué)模型，結(jié)合風(fēng)力機(jī)的槳距角控制，現(xiàn)今最常用的風(fēng)力發(fā)電機(jī)為雙饋式異步電機(jī)，采用變速恒在PSCAD／EMTDC中搭建了風(fēng)力發(fā)電機(jī)的各部分仿真模頻方式，轉(zhuǎn)子和定子各有一套繞組，通過(guò)雙PWM功率變型，參照IEEE14節(jié)

7、點(diǎn)模型算例，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)分析。換器向電網(wǎng)進(jìn)行饋電。針對(duì)雙饋式異步電機(jī)的工作方式，仿真結(jié)果表明，PMSG的模型搭建合理，變參數(shù)PID控制國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者對(duì)其已進(jìn)行了詳細(xì)的建模及仿真l2J。策略對(duì)故障做出了良好的響應(yīng)，系統(tǒng)低電壓穿越性能顯示但隨著電力電子技術(shù)的發(fā)展，直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)良好，與分析結(jié)果一致。也越來(lái)越受到關(guān)注，與DFIG相比，它省去了齒輪箱，因而在工作效率和日常維護(hù)方面得到了改善。預(yù)計(jì)在不久的1變參數(shù)PID控制原理將來(lái)，D-PMSG必將能在風(fēng)電技術(shù)中得到廣泛應(yīng)用J。隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)單機(jī)容量的不斷變大以及風(fēng)力發(fā)電對(duì)于PMSG而言，由于風(fēng)機(jī)捕獲的風(fēng)能在