矩陣變換器控制策略及其在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的應(yīng)用研究.pdf

1、與傳統(tǒng)變頻器相比,矩陣變換器(MC)省去了中間直流環(huán)節(jié),具有輸入功率因數(shù)可調(diào)、能量雙向流動(dòng)、正弦輸入／輸出等優(yōu)點(diǎn),是一種新型結(jié)構(gòu)的“綠色”直接交-交功率變換器件。在雙饋型調(diào)速機(jī)構(gòu)及風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中具有廣泛的應(yīng)用價(jià)值。
　　 研究了矩陣變換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、數(shù)學(xué)模型及基本工作原理。在分析間接空間矢量控制策略的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了采用間接空間矢量控制算法的矩陣變換器仿真模型,給出了矩陣變換器輸出線電壓、輸入(出)線電流的仿真波形及頻譜分析圖。仿

2、真結(jié)果表明,采用間接空間矢量控制不需要在輸出相電壓中引入低頻諧波,即可使矩陣變換器的電壓利用率達(dá)到最大值(86.6％),實(shí)現(xiàn)輸入電流相位差的任意控制。
　　 研究分析了矩陣變換器閉環(huán)控制的基本原理,在Matlab／Simulink平臺(tái)上構(gòu)建了矩陣變換器閉環(huán)控制的模型并進(jìn)行了仿真,給出了矩陣變換器的輸出線電壓、輸入線電流及輸出線電流的仿真波形。對(duì)比矩陣變換器采用閉環(huán)控制與采用間接空間矢量控制策略的仿真結(jié)果,可知閉環(huán)控制算法可得到更

3、平滑、諧波含量更小的波形,且具有良好的控制性能。
　　 提出了基于間接空間矢量算法帶前饋補(bǔ)償?shù)木仃囎儞Q器閉環(huán)控制方案,以保證電網(wǎng)電壓非正常工況下矩陣變換器(MC)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。通過檢測(cè)虛擬直流電壓值的變化實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)空間矢量調(diào)制系數(shù)實(shí)現(xiàn)前饋補(bǔ)償；將實(shí)際輸出電壓和期望輸出電壓的偏差作為負(fù)反饋加到下一個(gè)采樣周期的開關(guān)調(diào)制函數(shù)矩陣中,實(shí)現(xiàn)輸出電壓負(fù)反饋閉環(huán)控制。仿真結(jié)果表明:具有前饋補(bǔ)償方案的閉環(huán)控制策略,可有效抑制矩陣變換器在電網(wǎng)電壓