直驅(qū)式永磁風(fēng)電機(jī)組新型并網(wǎng)方式的研究.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電經(jīng)過幾十年的發(fā)展,已經(jīng)完成了從定槳距失速調(diào)節(jié)到變槳距調(diào)節(jié)、從恒速恒頻到變速恒頻的轉(zhuǎn)變。直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)(D-PMSG)是一種變槳距、變速恒頻的風(fēng)力發(fā)電形式,憑借其顯著的技術(shù)優(yōu)勢受到越來越多的關(guān)注。本文以背靠背的雙PWM變流器D-PMSG為對象,研究了其并網(wǎng)方式,主要內(nèi)容如下：建立了雙PWM變流器的D-PMSG的數(shù)學(xué)模型(包括風(fēng)力機(jī)空氣動力學(xué)模型,永磁發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型,PWM變流器數(shù)學(xué)模型),研究了D-PMSG完整的控制方

2、法。通過變槳距角控制,保持風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在超過額定風(fēng)速時(shí)以額定功率安全運(yùn)行。采用轉(zhuǎn)子磁場定向的矢量控制方法實(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)側(cè)有功功率與無功功率的解耦控制和機(jī)組轉(zhuǎn)速的控制。網(wǎng)側(cè)變流器采用電網(wǎng)電壓定向的矢量控制策略實(shí)現(xiàn)了電網(wǎng)側(cè)逆變器有功、無功的解耦控制。分析了目前國內(nèi)外直驅(qū)式永磁風(fēng)電場的并網(wǎng)方式,通過對各種并網(wǎng)方式的優(yōu)缺點(diǎn)的比較,提出了一種新型的直驅(qū)式永磁風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)方式,這種并網(wǎng)方式過程是：通過一臺PWM全功率變流器將多臺機(jī)組并網(wǎng),機(jī)側(cè)整流器控

3、制風(fēng)力發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速和電壓大小,控制發(fā)電機(jī)定子側(cè)電壓與網(wǎng)側(cè)電壓在幅值差、頻率差、相角差滿足準(zhǔn)同期并網(wǎng)條件時(shí),直接將發(fā)電機(jī)定子連接在箱式變壓器上,短接串接在主電路中的交-直-交變流器,電能在換流站變換為工頻再通過變壓器升壓送入主電網(wǎng),短接的PWM全功率變流器再以同樣方法將其他機(jī)組并入電網(wǎng)。在PSCAD/EMTDC中對所提的并網(wǎng)方法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,仿真結(jié)果驗(yàn)證了這種方法在技術(shù)上的可性行。本文提出的并網(wǎng)方式省去了傳統(tǒng)的直驅(qū)式永磁機(jī)組每臺機(jī)組都要