直驅(qū)型方波永磁同步風力發(fā)電機控制系統(tǒng)仿真分析.pdf

1、隨著風力發(fā)電機向大型化的發(fā)展，風機與永磁同步發(fā)電機直接聯(lián)接驅(qū)動結(jié)構(gòu)越來越受到人們的重視。直驅(qū)型永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)因其省去了容易出故障的齒輪箱而提高了發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。 針對風機追蹤最大功率點的運行方式的特點，提出了變速恒頻直驅(qū)型方波永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)改進的最大功率追蹤(MPPT)控制策略。系統(tǒng)主電路為不可控整流-Boost升壓電路-電壓型逆變器結(jié)構(gòu)型式，其控制系統(tǒng)實現(xiàn)了風機與逆變器相對獨立的控制，即由Boost升壓電

2、路控制發(fā)電機的電磁轉(zhuǎn)矩以實現(xiàn)改進的MPPT控制，而由逆變器控制實現(xiàn)系統(tǒng)并網(wǎng)輸出電能有功功率與發(fā)電機轉(zhuǎn)化輸出的電能之間的平衡。 改進的MPPT控制策略，可以實現(xiàn)風機最大限度地獲得發(fā)電機電磁轉(zhuǎn)矩與風機轉(zhuǎn)矩的差值，從而能夠快速調(diào)整風機轉(zhuǎn)速追蹤最優(yōu)角速度。當風速下降時，提高發(fā)電機電磁轉(zhuǎn)矩，機組獲得充分高的減加速度，風機釋放動能，而轉(zhuǎn)化為電能，風電機組速度下降較快，以較快的速度達到最佳運行狀態(tài)。當風速上升時，發(fā)電機保持較低的電磁轉(zhuǎn)矩，機組

3、獲得較大的加速度，較快的達到最佳運行狀態(tài)。 功率變換裝置中整流升壓電路與逆變器之間有濾波儲能電容存在，在發(fā)電機輸入的電能與逆變器輸出到電網(wǎng)的電能之間起到緩沖作用，使得整流升壓控制與逆變控制變得非常簡單。整流升壓電路按照改進的MPPT控制策略，調(diào)整Boost升壓電路PWM占空比來控制發(fā)電機整流輸出的電流，以控制發(fā)電機電磁轉(zhuǎn)矩，最大限度地捕獲風能。根據(jù)發(fā)電機輸入功率以及電網(wǎng)要求輸出的無功功率控制逆變器的有功功率和無功功率的輸出，同時