變速恒頻雙饋風力發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、在能源消耗日益增長、環(huán)境污染日漸嚴重的今天，對可再生能源的開發(fā)利用中，風能由于其突出的優(yōu)點而倍受關注。交流勵磁變速恒頻雙饋發(fā)電機系統(tǒng)是目前最具實用前景的風力發(fā)電系統(tǒng)之一，該系統(tǒng)的控制方案縮小了變頻器的容量，發(fā)電機可以在同步速上、下運行，變速運行范圍較寬，其定子輸出電壓和頻率維持不變，可實現有功功率、無功功率的靈活控制，既可調節(jié)電網的功率因數，又可以提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。 本文首先對風力發(fā)電技術及變速恒頻風電技術國內外研究現狀作了比較

2、全面的綜述，介紹了交流勵磁發(fā)電機的各種勵磁控制策略和發(fā)展趨勢。通過對交流勵磁發(fā)電機的三相靜止坐標系數學模型和兩相旋轉坐標系數學模型的研究，采用基于定子磁場定向的矢量控制策略，構建了其有功功率和無功功率解耦控制的雙閉環(huán)控制方案。利用MATLAB/SIMULINK平臺進行了仿真研究，并驗證了該方案的正確性，對實際系統(tǒng)的軟硬件設計與調試具有一定的指導意義。 接著由于勵磁變換器是實現雙饋發(fā)電機控制的關鍵，對系統(tǒng)的控制性能和發(fā)電機輸出電能

3、具有決定性的影響。本文基于交流勵磁變速恒頻風力發(fā)電機的運行特性，研究設計了具有能量雙向流動功能的雙PWM型變換器，討論了兩個變換器在功能和控制上的不同。網側變換器采用電網電壓定向矢量控制和基于功率平衡的負載電流前饋控制技術，實現交流側單位功率因數和直流母線電壓控制；機側變換器采用DFIG定子磁鏈定向矢量控制技術，實現發(fā)電機P、Q解耦，進而實現最大風能追蹤控制。 最后本文在仿真基礎上對雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)進行了初步設計，系統(tǒng)采用一臺繞