基于Buck--Boost矩陣變換器的直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)控制策略研究.pdf

1、隨著各國對能源需求的日益提高，開發(fā)新型可再生能源已迫在眉捷。在可再生能源中，風(fēng)能具有蘊(yùn)藏量大、可再生、無污染等特點(diǎn)，同時，風(fēng)力發(fā)電是一種成本較低且具有商業(yè)化前景的發(fā)電方式，因而受到了世界各國的廣泛重視。在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電因具有結(jié)構(gòu)簡單、發(fā)電效率高、維護(hù)成本低等特點(diǎn)而成為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展的主流，而作為其中連接風(fēng)力發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)的并網(wǎng)變換器更是研究的重點(diǎn)。目前在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中普遍采用雙PWM變流器作為并網(wǎng)變換器，該變換器具有可四象

2、限運(yùn)行，變換效率高，諧波含量小，功率因數(shù)可調(diào)等特點(diǎn)，但也具有體積大，成本高等不足。本文研究采用一種新型的Buck-Boost矩陣變換器(BBMC)作為并網(wǎng)變換器，并就相應(yīng)的控制策略進(jìn)行研究。
　　首先介紹了風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展概況，闡述了風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)變換器的研究現(xiàn)狀，分析了BBMC所具有的特點(diǎn)，提出采用BBMC作為直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的并網(wǎng)變換器。
　　其次介紹了風(fēng)力機(jī)的基本特性，闡述了最大風(fēng)能捕獲的基本原理。根據(jù)坐標(biāo)變換理論建立了

3、永磁同步電機(jī)在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，對發(fā)電機(jī)采用零d軸電流矢量控制策略，設(shè)計(jì)了模糊PI電流調(diào)節(jié)器，并對其效果進(jìn)行了仿真驗(yàn)證。
　　然后分析BBMC的網(wǎng)側(cè)數(shù)學(xué)模型，根據(jù)并網(wǎng)控制的基本要求，以電網(wǎng)電壓作為給定信號，采用基于網(wǎng)側(cè)變換器電容電壓和電感電流為控制變量的雙閉環(huán)控制策略，設(shè)計(jì)了模糊PI電壓調(diào)節(jié)器，并對控制效果進(jìn)行仿真驗(yàn)證。
　　最后以DSP作為控制器，以MOSFET為主電路功率開關(guān)研制了基于BBMC網(wǎng)側(cè)變換器的實(shí)驗(yàn)系