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风力发电用双PWM变频器仿真研究

新能源专题

风力发电用双PWM变频器仿真研究

罗 林1 张桂怀2 王振凯3

(1.内蒙古工业大学电力学院,呼和浩特 010051; 2.内蒙古电力科学研究院,呼和浩特 010020; 3.哈尔滨工业大学航天学院,哈尔滨 150001)

摘要 本文针对无刷双馈风力发电机,采用了一种新的三相电压源型双PWM变频器控制方案,网侧采用d-q模型的空间矢量脉冲宽度调制(SVPWM),较好地实现了电压的跟踪和单位功率控制,转子侧采用电流滞环控制。仿真表明,该双PWM变频器网侧能够获得单位功率因数的正弦输入电流,稳定的直流输出电压,转子侧电流具有快速的动态响应;变频器能够实现能量的双向流动,仿真验证了控制策略的正确性和有效性。

关键词:双PWM变频器;无刷双馈电机;仿真;风力发电

Simulation Study of Dual PWM for Wind Power Generation

Luo Lin1 Zhang Guihuai2 Wang Zhenkai3

(1.School of Electric Power, Inner Mongolia University of Technology, Hohhot 010051;

2. Inner Mogolia Electric Power Research Institute, Hohhot 010020; 3.School of Astronautics,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001)

Abstract This paper introduced a new three phase voltage source dual PWM control scheme for wind power system of brushless double-fed machine(BDFM).The d-q model based in the space vector pulse width modulation (SVPWM) was used to get a good performance of voltage’s tracking and unity power factor control of gird side.The hysteresisor current control was used for the motor side. The simulation results show that unity power factor current wave can be achieved , the dc voltage is steady. Rotor-side Current has fast dynamic response, Power is able to bidirectly flow through the dual PWM. Simulation results verify the availability and validity of the proposed control strategy.

Key words:fual PWM;BDFM;simulation;wind power generation

相电压源型PWM整流器的d-q模型,并采用外环

1 引言

电压环[3],内环电流环电流环的双环控制,而对于

近几年我国新能源产业发展很快,开发和利用与电机相连的转子侧,由于电机参数根据运行在不可再生能源得到了高度的重视,特别是交流励磁变断的变化,为获得良好的电机动态性能,而滞环电速恒频风力发电得到了迅速的发展。交流励磁发电流控制具有控制简单,鲁棒性强,跟踪误差小,不

[1]

机的励磁电源越来越引起人们的关注。双馈式异受负载参数变化的影响,动态性能好且只受开关速步发电机由于具有变速恒频、变流器容量小等优点,度和负载时间常数的限制,所以本文采用了滞环控国内外大容量风力发电机基本上采用双馈式异步发制的电流控制PWM逆变器,用改变电流的幅值和电机。双馈发电机控制是通过其转子变换器实现的:频率来达到对无刷双馈电机(BDFM)转子侧励磁根据机组的转速调节转子电流的频率,实现变速恒电流的控制,实现电压的变速恒频输出[4]。 频输出和最大风能追踪运行[2]。双PWM型变频器

2 网侧整流器模型及其控制策略设计

能较好的满足交流励磁变速恒频风力发电系统对励磁电源的要求。为了获得与网侧连接的单位功率整双PWM变频调速系统在电路结构和功能上可流控制,以及良好的整流直流电压,本文采用了三分为两部分:PWM整流器和逆变器。图1双PWM

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2009年第8期

风力发电用双PWM变频器仿真研究

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