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《永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變流器控制策略研究.pdf》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、ELECTRICDRIVE2014Vo1.44No.1電氣傳動(dòng)2014年第44卷第1期永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變流器控制策略研究鄧慶偉,劉穩(wěn),杜清潭,房康寧(中國(guó)礦業(yè)大學(xué)信息與電氣工程學(xué)院,江蘇徐州221116)摘要:針對(duì)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)(VSCF),對(duì)風(fēng)力機(jī)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了分析,通過(guò)最佳葉尖速比實(shí)現(xiàn)了對(duì)風(fēng)力機(jī)的最大風(fēng)能跟蹤(MP)。在研究了永磁同步發(fā)電機(jī)(PMsG)和變流器的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上提出了對(duì)機(jī)側(cè)變流器和網(wǎng)側(cè)變換器分開控制的策略,控制機(jī)側(cè)變流器來(lái)調(diào)節(jié)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速,控制網(wǎng)側(cè)變流器向電網(wǎng)輸送穩(wěn)定、恒頻的電能。并在Matlab/Simulink平
2、臺(tái)下搭建了相應(yīng)的仿真模型,仿真結(jié)果表明控制策略可行。關(guān)鍵詞:永磁同步發(fā)電機(jī);雙PWM變流器;矢量控制;最大功率跟蹤中圖分類號(hào):TM614文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:AResearchonControlStrategiesinPermanent-magnetDirect·d~venWindPowerConversionSystemDENGQing—wei,LIUWen,DUQing—tan,F(xiàn)ANGKang·ning(SchoolofInformationandElectricalEngineering,ChinaUniversityofMiningandTechn
3、ology,Xuzhou221116,Jiangsu,China)Abstract:ThemathematicmodelofthewindturbinebasedonthestudyofVSCFwasanalysed,andenabledthewindpowersystemtorunatthemaximumeficiencybyusingadoptedMPPTmethod-optimumtipspeedratio.BasedonthemathematicmodelofthePMSGandtheconve~er,thegeneratorconvert
4、erandthegridconverterindependentlywascontrolled.Thespeedofthegeneratorwascontrolledbytheconverterofthegenerator,andcontrollingtheconverterofthedcanproduceconstantvoltageandconstantfrequencywhichdeliverstothepowergrid.ThenthesimulationwascompletedintheMatlab/Simulink,andresults
5、showthatthetheoreticalanalysisaboveiscorrect.Keywords:permanentmagnetsynchronousgenerator(PMSG);double-PWMconverters;vectorcontrol;maximumpowerpointtracking(MPPT)器的控制思想。建立了永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模1引言型,并引入電流矢量控制技術(shù)中的f=0的控制方風(fēng)能因其儲(chǔ)量豐富,分布廣泛,可以有效減式。通過(guò)轉(zhuǎn)速外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制策少環(huán)境污染,提高能源安全性,促進(jìn)低碳產(chǎn)業(yè)的略實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的最大風(fēng)
6、能捕獲。仿真結(jié)果驗(yàn)證了經(jīng)濟(jì)增長(zhǎng),是我國(guó)可以進(jìn)行戰(zhàn)略開發(fā)的可再生能本文采用的控制策略的正確性,整個(gè)系統(tǒng)具有良源。在風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中,變速恒頻風(fēng)好的動(dòng)靜態(tài)性能,能夠在不同風(fēng)速下穩(wěn)定運(yùn)行。力發(fā)電正逐步取代恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電成為研究2網(wǎng)側(cè)變流器控制策略研究的熱點(diǎn),該發(fā)電技術(shù)具有風(fēng)能轉(zhuǎn)換率高、實(shí)用性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)。而隨著永磁同步發(fā)電機(jī)研制的重大永磁直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的雙PWM型變流突破,其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、重量輕、損耗小、可靠器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)采用2個(gè)用全控型功率開關(guān)器件IG.性高的特性在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域得到充分發(fā)揮,進(jìn)而BT構(gòu)成的三相全橋式變流器,分別稱為機(jī)側(cè)變流推動(dòng)
7、了永磁直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電技術(shù)。其中,雙PWM器和網(wǎng)側(cè)變流器。網(wǎng)側(cè)變流器通過(guò)整流為機(jī)側(cè)變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)已經(jīng)成為永磁直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電變流器提供了穩(wěn)定的直流電壓,并負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)單位系統(tǒng)的主流電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。本文介紹了永磁直功率因數(shù)的并網(wǎng)控制;機(jī)側(cè)變流器利用直流環(huán)節(jié)驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變流器的工作原理,建立了其電壓作為直流電源逆變出控制永磁電機(jī)所需要數(shù)學(xué)模型,進(jìn)而推導(dǎo)出了單位功率因數(shù)并網(wǎng)變流的電流,保證風(fēng)力機(jī)在最佳葉尖速比狀態(tài)下運(yùn)行。作者簡(jiǎn)介:鄧慶偉(1988一),男,碩士研究生,Email:dengqw@cumt.edu.cn31電氣傳動(dòng)2014年第44卷第1期鄧慶偉,等
8、:永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變流器控制策略研究2.1三相電壓型整流器的數(shù)學(xué)模型零,應(yīng)保證q軸電流為零;而d軸電流直接決定了三相V