直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)運(yùn)行控制策略研究.pdf

1、隨著全世界范圍內(nèi)的能源危機(jī)日益嚴(yán)重，人們逐漸將目光轉(zhuǎn)向了新能源發(fā)電。風(fēng)能作為一種清潔、環(huán)保、利用方便并且儲(chǔ)存量巨大的可再生能源，受到了廣泛關(guān)注，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)在世界各國(guó)得到了迅速發(fā)展。在各種變速恒頻(VSCF)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、不需要升速齒輪箱、不存在電刷和滑環(huán)、機(jī)組運(yùn)行的穩(wěn)定性和可靠性較高等優(yōu)點(diǎn)，成為了當(dāng)前最主要的發(fā)電方式。
　　 本文在了解了風(fēng)力發(fā)電的研究意義和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀以及直驅(qū)永磁同步

2、風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，以直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)為研究對(duì)象，對(duì)其三種并網(wǎng)電路的優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了比較，選擇采用雙PWM變流器作為它的并網(wǎng)電路。推導(dǎo)出了永磁同步發(fā)電機(jī)(PMSG)在dq坐標(biāo)系下的非線性數(shù)學(xué)模型。采用逆系統(tǒng)方法、變結(jié)構(gòu)控制理論以及轉(zhuǎn)子磁鏈定向矢量控制相結(jié)合的方法設(shè)計(jì)了發(fā)電機(jī)側(cè)變流器的變結(jié)構(gòu)控制器;采用電網(wǎng)電壓定向矢量控制方法設(shè)計(jì)了電網(wǎng)側(cè)變流器的PI控制器。搭建了仿真模型，并通過(guò)仿真驗(yàn)證了該控制策略可實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)輸出有功功率的準(zhǔn)

3、確控制、并網(wǎng)有功功率和無(wú)功功率獨(dú)立調(diào)節(jié)、變速恒頻發(fā)電運(yùn)行以及雙PWM變流器直流側(cè)電壓穩(wěn)定控制。變結(jié)構(gòu)控制與PI控制相比，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度更快、魯棒性更好。
　　 考慮到風(fēng)電場(chǎng)輸出功率的波動(dòng)性、間隙性嚴(yán)重影響了電網(wǎng)的穩(wěn)定運(yùn)行，為平抑其輸出功率波動(dòng)，提高其并網(wǎng)運(yùn)行穩(wěn)定性，選擇了在風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)母線位置集中配置了釩電池(VRB)儲(chǔ)能系統(tǒng)。采用雙向AC/DC變流器作為VRB儲(chǔ)能系統(tǒng)的功率調(diào)節(jié)器，并采用非線性控制方法、變結(jié)構(gòu)控制理論以及電網(wǎng)電壓定