直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)側(cè)變流控制系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、風(fēng)能作為一種清潔可再生能源，迅速成為世界新能源最主要的發(fā)展方向之一。本文以863計劃項目“MW級風(fēng)力發(fā)電機組電控系統(tǒng)研制”、湖南省科技廳“十一五”重大科技專項為研究背景。介紹了2MW直驅(qū)型永磁同步電機變速恒頻風(fēng)力發(fā)電變流系統(tǒng)，研究了網(wǎng)側(cè)變流系統(tǒng)的控制方法及工程實現(xiàn)。 本文首先介紹了風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的目的和意義及國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究現(xiàn)狀，分析了風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的項目背景。直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電正成為當(dāng)今風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究熱點。重點對直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電

2、網(wǎng)側(cè)變流系統(tǒng)進行了研究和設(shè)計。 直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機組的變流系統(tǒng)采用交-直-交的方式與電網(wǎng)相接。在雙PWM的變流方式中，重點對永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電的并網(wǎng)變流器做了深入的分析，建立了兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系(d-q)下的數(shù)學(xué)模型。在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，對網(wǎng)側(cè)變流器提出了各種控制方式，并描述了各種控制方式的優(yōu)點和缺點。重點研究了基于電壓定向矢量(VOC)控制方式，通過建立系統(tǒng)的傳遞函數(shù)，計算了雙閉環(huán)系統(tǒng)中的電壓調(diào)節(jié)器和電流調(diào)節(jié)器P參數(shù)和I參數(shù)?？紤]到節(jié)

3、約系統(tǒng)的成本和減少傳感器帶來的干擾等問題，提出了無電網(wǎng)電壓傳感器的控制方式。分析了控制原理及實現(xiàn)方式，并給出了MATLAB/Simulink下的仿真結(jié)果。 風(fēng)電場的環(huán)境一般都比較惡劣，且風(fēng)速的變化是不確定的，因此發(fā)電機的輸出電壓有較大的波動。由于一般的調(diào)節(jié)器很難適應(yīng)較大變化的系統(tǒng)，而智能調(diào)節(jié)器具有自學(xué)習(xí)、自適應(yīng)等優(yōu)良的特性，因此本文采用模糊PI調(diào)節(jié)器作為電壓環(huán)的調(diào)節(jié)器，以此來提高系統(tǒng)的性能。仿真結(jié)果表明，模糊PI調(diào)節(jié)器具有更好的