双馈风力发电机控制技术研究

• 作 者: 连君俏
• 发表日期: 2014年期
• 关键词: 双馈发电机 矢量控制 电网电压定向 SVPWM 相位检测

随着社会的发展,人类的进步,工业经济的发展空前繁荣,随之而来的能源紧缺问题也是老生常谈。寻找可持续发展的新能源成了人们研究的热点,可再生能源代替化石能源发电成为了当务之急。风能作为一种清洁可再生能源,在能源紧缺的今天,风力发电给人们带来了巨大的福音。由双馈发电机构成的变速恒频风力发电系统可以实现能量双向流动,具有体积小、成本低、重量轻等优势,成为目前研究的热点,在工业工程上应用广泛。本文针对变速恒频风力发电系统中双馈发电机的控制技术进行研究和分析。本文首先分析了双馈风力发电机的运行原理,分析了三种运行状态及其功率流动关系；推导了DFIG在三相静止坐标系下和两相同步旋转坐标系下的数学模型。其次分析了网侧PWM变换器电网电压定向矢量控制的控制原理,给出了控制策略的数学模型,在Matlab/Simulink环境中,搭建仿真模型进行仿真,并分析了仿真波形。分析了转子侧PWM变换器的控制策略,选用了定子磁链定向矢量控制策略,建立了相应的数学模型,搭建仿真模型,对DFIG转子侧控制系统进行仿真,仿真波形验证了理论分析的正确性。最后,针对矢量控制中的重要环节——相位检测环节的锁相精度问题进行了分析、设计和仿真,仿真分析验证了非理想电网电压情况下改进型相位检测方法的可行性。