直驅永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越的研究.pdf

1、直驅永磁同步風力發(fā)電(D-PMSG)是一種重要的變槳距、變速恒頻的風力發(fā)電形式,憑借其顯著的技術優(yōu)勢受到越來越多的關注。本文以背靠背雙PWM變換器并網的直驅永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)為研究對象,主要工作如下：分析了發(fā)電機側不控整流和PWM整流各自的優(yōu)缺點,建立了經雙PWM變換器并網的D-PMSG的數(shù)學模型。采用轉子磁場定向的矢量控制實現(xiàn)了PMSG有功功率與無功功率的解耦控制,采用電網電壓定向的矢量控制實現(xiàn)了網側逆變器有功、無功的解耦控制；仿真

2、實驗驗證了模型的正確性及控制策略的可行性。分析了變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)最大風能追蹤的機理,通過控制發(fā)電機功率調節(jié)發(fā)電機轉速,使其工作在最佳葉尖速比狀態(tài)下,實現(xiàn)了D-PMSG的最大風能追蹤；通過槳距角控制使風力機在額定風速以上恒功率運行。分析了電網電壓對稱跌落對D-PMSG的影響,提出了按照電網電壓跌落幅度減小發(fā)電機有功功率的低電壓穿越控制策略,在不增加硬件設備的情況下提高了低電壓穿越能力；給出了電網電壓跌落時機組輸出無功功率參考值的確定方

3、法,對有、無槳距角控制兩種情況進行仿真對比研究。仿真結果表明在通過減少發(fā)電機輸出功率實現(xiàn)低電壓穿越時,無槳距角控制使發(fā)電機轉速有較大升高,有槳距角控制時發(fā)電機不會超速。分析了并網變壓器高壓側發(fā)生不對稱故障對D-PMSG的影響；采用改進的瞬時對稱分量法對電網電壓瞬時值進行對稱分量分解,提出了電網電壓不對稱跌落時D-PMSG的低電壓穿越控制策略,按照電網電壓正序分量和額定電壓的比值減小發(fā)電機功率,并在解耦控制中分別控制正序和負序分量,正序通