TSMC直驱式永磁同步风力发电系统并网控制研究

发布时间：2020-09-27 13:34

　　直驱式永磁风电机组以其优越的性能正占据着越来越大的市场份额,是未来风机发展主要方向之一。基于双PWM变换器的风电系统并网控制策略复杂,且直流电容的存在会带来体积庞大、故障频发、维修成本高等问题。双级矩阵变换器(TSMC)具有AC-DC-AC两级变换结构,但无需中间电容,能有效地避免双PWM型变换器的弊端,将TSMC代替双PWM变换器应用于风电系统具有较高的研究价值。本论文研究工作主要围绕TSMC风电系统并网控制策略展开,在论证TSMC风电系统可行性和优越性的同时,对电网电压不平衡时TSMC系统并网控制进行深入研究,为拓宽该类型系统的应用与发展奠定理论基础。为实现最大风能的追踪,对TSMC整流级和逆变级分别进行开环控制和功率外环和电流内环的闭环控制,控制策略简单而有效。在Matlab/simulink环境中对两种系统进行仿真对比试验,结果表明,在风速变化时系统能实现最大风能追踪,始终运行于变速恒频的发电模式下,证实了控制方法的可行性。并且,和双PWM系统相比,TSMC系统具有更快的最大风能追踪速度和更优质的输出电能质量。电网电压不平衡时,负序电压和电流导致功率发生2倍频震荡,使风轮机无法追踪到最佳转速。为实现对负序分量控制,搭建了双序dq坐标轴下的逆变级并网数学模型,提出有功功率给定的双电流环逆变级并网控制方法。最后对所提控制方法进行仿真试验,结果证实了该控制方法能有效地消除网侧有功功率震荡现象,使系统在电网电压不对称时仍可进行最大风能的追踪。
【学位单位】：南昌大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TM614
【部分图文】：

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石能源对自然环境的污染。基于此，各国技术的研发。时至今日，“全球能源互联网涌现，这充分说明了中国乃至世界对新能源能源转换为电能无疑是最有效、最直接的纪 90 年代便已进入发展阶段，至今很多国技术，其中以欧洲国家为主。我国拥有宽广秀的风能储备[4]。据初步统计，我国风能总占 1/4，海上风能约占据剩下的 3/4，平均投入大量的资源致力于风电技术的研发，至世界的风电行业发展趋势，近年来都保持着 6 年为例，世界风力发电机新增装机容量便是高达 15%。其详细的数据如图 1.1~1.3 所 2017 年这 6 年来的世界新增装机容量和累界上位列前十位的国家风电新装机容量及45030516756363354642594500000

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图 1.2 2012－2017 统计的世界累计装机图 1.3 2016 位列前十位的国家风电新装机容容量位列前十的国家依次为中国(168732W)、印度(28700MW)、西班牙(23074MW2012

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1.3 2016 位列前十位的国家风电新位列前十的国家依次为中国(1印度(28700MW)、西班牙(230拿大(11900MW)、巴西(10740M容量。分别占据全球风电累计装%、2.5%、2.4%、2.2%和 1.9%。以看出，世界范围内的风力发电行业发展势头尤为迅猛，数要部分。由于风力发电的规模必将变多，对风电的质量要求加严峻的挑战。德国,

【参考文献】