永磁直驅(qū)風(fēng)機通過直流輸電并網(wǎng)的控制策略研究.pdf

1、風(fēng)電是最有開發(fā)前景的可再生能源之一。由于海上風(fēng)能資源更加豐富而且非常適合大規(guī)模開發(fā)，海上風(fēng)電的利用越來越引起關(guān)注。與雙饋風(fēng)機相比，永磁直驅(qū)風(fēng)機不需要變速箱而且擁有更好的低電壓穿越性能，因而在海上風(fēng)電開發(fā)中具備競爭力。高壓直流輸電(high-voltage direct current，HVDC)不受電纜電容充電電流的影響，因而適用于將遠距離海上風(fēng)電輸送至陸上電網(wǎng)。本文研究了用于永磁直驅(qū)風(fēng)機并網(wǎng)的不同直流輸電拓撲，并設(shè)計了相應(yīng)的控制策略。

2、本文的主要研究工作如下:
　　(1)分析了永磁直驅(qū)風(fēng)機的結(jié)構(gòu)以及基本控制方法。
　　(2)研究了模塊化多電平換流器(modular multilevel converter，MMC)的拓撲結(jié)構(gòu)。針對永磁直驅(qū)風(fēng)機經(jīng)MMC-HVDC并網(wǎng)系統(tǒng)，提出一種提升其故障穿越能力的控制策略。該策略結(jié)合降低風(fēng)電場交流電壓和降低風(fēng)機輸出有功電流兩種方式，可以實現(xiàn)風(fēng)電場側(cè)有功功率的快速降低。同時，為了在故障時限制永磁直驅(qū)風(fēng)機直流鏈電壓的增長，在風(fēng)

3、機中引入直流電壓偏差控制。仿真結(jié)果表明:主網(wǎng)發(fā)生對稱和不對稱故障時，MMC直流電壓和風(fēng)機直流鏈電壓均可維持穩(wěn)定，系統(tǒng)可以實現(xiàn)故障穿越。
　　(3)提出一種永磁直驅(qū)風(fēng)機經(jīng)混合直流系統(tǒng)并網(wǎng)的拓撲，直流系統(tǒng)整流側(cè)采用模塊化多電平換流器，逆變側(cè)采用電網(wǎng)換相換流器(line commutatedconverter，LCC)。該系統(tǒng)結(jié)合了MMC和LCC各自的優(yōu)點，既可以為風(fēng)電場無源系統(tǒng)提供電壓支撐，又可以降低投資成本和運行損耗。MMC可以通過