变速直驱永磁风力发电机控制系统的研究

在直驱永磁风力发电系统中,永磁发电机的输出电压的幅值和频率随风速的波动而变化,不可直接并网。根据风力机运行特性和最佳风能利用原理,本文设计了由不可控AC/DC整流器和可控DC/AC逆变器组成的控制系统,通过控制逆变器的输出电压或电流实时跟踪给定值,来控制永磁发电机电磁转矩,实现最大风能的获取和无功功率可调。本文在理论上分析了方案的可行性,并搭建了基于DSPTMS320LF2407的实验室硬件平台。

直驱永磁风力发电系统的建模与稳定控制

针对直驱永磁风力发电系统,建立包括风速、风力机、永磁同步发电机以及变流器的整体数学模型;提出以风速作为输入信号,以控制变流器并网电流为实现手段的最大风能获取控制算法;在逆变控制中,采用dq同步旋转坐标下的矢量控制方法,建立引入电流反馈的直接电流控制策略,实现了风力发电系统的有功和无功的解耦控制。运用电力系统仿真软件PSCAD/EMTDC建立了直驱永磁风力发电系统的仿真模型,对常风速、阵风以及系统故障时机组的运行情况进行了仿真分析,结果验证了所提出最大风能获取的控制原理的正确性,验证了直驱永磁同步发电系统在电网故障时良好的低电压穿越能力。

直驱永磁风力发电系统的建模与稳定控制

本文针对直驱永磁风力发电（Direct-drive Permanent Magnet Generator）系统，建立了包括风速、风力机、永磁同步发电机以及变流器的整体数学模型；提出了以风速作为输入信号，以控制变流器并网电流为实现手段的最大风能获取控制；在逆变控制中，采用dq同步旋转坐标下的矢量控制方法，建立了引入电流反馈的直接电流控制策略，实现了风力发电系统的有功和无功的解耦控制。运用电力系统仿真软件PSCAD／EMTDC建立了直驱永磁风力发电系统的仿真模型，对常风速、阵风以及系统故障时机组的运行情况进行了仿真分析，结果验证了本文提出的最大风能获取的控制原理的正确性，验证了直驱永磁同步发电系统在电网故障时良好的低电压穿越能力。