永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變流控制技術(shù)的研究.pdf

1、我國風(fēng)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(jìn)口。因此，掌握變流器控制技術(shù)自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，對(duì)我國風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展具有重要意義。永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電因其發(fā)電效率高、可靠性高、運(yùn)行及維護(hù)成本低、電網(wǎng)接入性能優(yōu)異等優(yōu)點(diǎn)，成為我國風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的主要發(fā)展方向。
　　 本文采用雙PWM變流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，對(duì)機(jī)側(cè)和網(wǎng)側(cè)控制策略分別進(jìn)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(fēng)力發(fā)電的重要地位，表明我國風(fēng)力發(fā)電將開啟中小型、海上風(fēng)電

2、、分布式發(fā)電新一階段的發(fā)展。緊接著介紹了風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢，直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電、全功率并網(wǎng)變流技術(shù)因其具有的優(yōu)勢發(fā)展迅速。其次，分析矢量控制技術(shù)和電壓空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)。介紹了矢量控制技術(shù)的發(fā)展、矢量控制坐標(biāo)變換矩陣以及電壓空間矢量脈寬調(diào)制技術(shù)。根據(jù)永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型，在d、q兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下，采用電流內(nèi)環(huán)、轉(zhuǎn)速外環(huán)雙PI調(diào)節(jié)器實(shí)現(xiàn)了永磁同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場定向矢量控制。第三，針對(duì)經(jīng)典PI調(diào)節(jié)的不足，將自抗擾控制技術(shù)應(yīng)用于機(jī)側(cè)永

3、磁同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速控制中，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)轉(zhuǎn)速響應(yīng)快速無超調(diào)；電機(jī)具有良好的轉(zhuǎn)速適應(yīng)性，優(yōu)良的抗轉(zhuǎn)矩?cái)_動(dòng)能力，且對(duì)系統(tǒng)機(jī)電參數(shù)不敏感。此外，利用跟蹤微分器對(duì)給定轉(zhuǎn)速安排過渡過程，降低了系統(tǒng)的初始誤差，通過增大PI調(diào)節(jié)參數(shù)來保持轉(zhuǎn)速響應(yīng)的快速性，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)轉(zhuǎn)速響應(yīng)快速超調(diào)小、魯棒性強(qiáng)；利用跟蹤微分器安排過渡過程的方法結(jié)構(gòu)簡單，保留了經(jīng)典PI控制的優(yōu)點(diǎn)，控制參數(shù)易于整定。第四，分布式發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有獨(dú)立發(fā)電和并網(wǎng)發(fā)電2種發(fā)電模式的能力。通過對(duì)兩種發(fā)