基于PSCAD-EMTDC變速恒頻雙饋風力發(fā)電機組運行及特性分析.pdf

1、風能作為一種可再生的清潔能源日益受到世界各國的廣泛重視，風力發(fā)電快速發(fā)展已有將近20年的歷史，其中基于變速恒頻技術的雙饋感應風力發(fā)電機已經是風力發(fā)電中的一大重點課題。本文主要對變速恒頻雙饋風力發(fā)電機組的基礎理論及其運行和控制進行了研究和分析，具體包括以下幾個方面的內容： 1）作為研究工作的基礎，首先介紹了雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)的基礎理論，明確了系統(tǒng)各組成部分的功能和控制系統(tǒng)的最終任務。 2）針對變速恒頻雙饋風力發(fā)電機組中轉子側

2、變換器和電網側變換器控制目標的要求，應用矢量控制原理實現(xiàn)了發(fā)電機交流勵磁控制系統(tǒng)以及網側變換器矢量控制系統(tǒng)。轉子側變換器采用定子磁鏈定向矢量控制技術，在分析雙饋電機數(shù)學模型的基礎上，推導出了用轉子有功電流和無功電流獨立解耦控制有功功率和無功功率的策略，并把滯環(huán)電流控制技術引入到轉子側電壓源控制器的調制中，簡化了控制過程，提高了系統(tǒng)動態(tài)響應性能。網側變換器采用電網電壓定向矢量控制技術，根據(jù)PWM變換器的數(shù)學模型，構建了電流內環(huán)、電壓外環(huán)的

3、雙閉環(huán)PI控制系統(tǒng)。 3）應用設計完成的控制系統(tǒng)，以PSCAD/EMTDC為仿真平臺，在其已有模型的基礎上建立了變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型，將該模型通過雙回輸電線路接入無窮大電網，對整個系統(tǒng)在風速擾動和系統(tǒng)側擾動兩種情況下的運行特性進行了仿真分析。仿真結果說明了在不同風況下，本文設計的變速恒頻雙饋風力發(fā)電控制系統(tǒng)均能夠很好地完成最大風能追蹤、功率解耦控制、勵磁電源穩(wěn)定的任務，即使在最不利的隨機風擾動下，系統(tǒng)也能保持穩(wěn)定，