双馈式\兆瓦级双馈风力发电变流器及其控制

本课题首先介绍了双馈风力发电系统变流控制中的几项关键技术,然后确定功率 控制!最大风能捕获和电网电压故障时的改进控制策略为本文研究重点"由于系统性 能除了取决于发电机,还取决于两个PwM变换器及其控制方式,文中采用dq解藕的 矢量控制方法"为了使转子侧变换器实现有功功率和无功功率的解祸!功率因数可调 节!最大功率点跟踪的功能,采用定子磁场定向的控制方式"为了使网侧PWM变换 器实现直流侧母线电压恒定控制以及从电网上吸收无功功率的可控性,采用电网电压 定向的控制方式" 针对转子侧变换器直接控制目标的不同,可以采用定子有功功率和发电机机械转 速作为外环建立控制模型"基于最大风能捕获的原理,分别给出电流(功率)模式和 转速 模式下的指令值计算方法"建立包括风力机,发电机,电网,双PWM变换器等在内 的双馈风力发电系统动稳态仿真模型,通过仿真对比,结果表明两种模式都能实现最 大风能捕获及良好的功率控制性能,转速模式具有比电流模式响应快的特点"但是, 当转速或风速指令变化时,转速控制模式下系统存在着较大的转矩和功率脉动量大的 现象"本文采用模糊逻辑控制代替PI控制的方法,经仿真验证,这种方法明显改善了 PI控制的不足之处" 在风能捕获过程中,由于传统矢量控制方法中没有考虑定子励磁电流的动态响应 过程,这个误差在电网故障时会对系统产生极不稳定的作用,为此应考虑该响应过程, 对控制模型进行修正"仿真结果显示,本文所采用的改进方案有效提升了系统的低电 压穿越能力" 转速 模式下的指令值计算方法"建立包括风力机,发电机,电网,双PWM变换器等在内 的双馈风力发电系统动稳态仿真模型,通过仿真对比,结果表明两种模式都能实现最 大风能捕获及良好的功率控制性能,转速模式具有比电流模式响应快的特点"但是, 当转速或风速指令变化时,转速控制模式下系统存在着较大的转矩和功率脉动量大的 现象"本文采用模糊逻辑控制代替PI控制的方法,经仿真验证,这种方法明显改善了 PI控制的不足之处" 在风能捕获过程中,由于传统矢量控制方法中没有考虑定子励磁电流的动态响应 过程,这个误差在电网故障时会对系统产生极不稳定的作用,为此应考虑该响应过程, 对控制模型进行修正"仿真结果显示,本文所采用的改进方案有效提升了系统的低电 压穿越能力"