本論文主要針對大功率雙饋風力發電機的控制策略進行研究,使風電機組達到變速恒頻發電的效果。同時介紹了雙饋風力發電機系統在低壓穿越時的運行模式,并對其運行效果進行仿真分析。
文中通過與其它風力發電機系統的比較,介紹了雙饋風力發電機系統的結構特點。并采用雙饋發電機的T型等效電路對其運行控制原理進行了分析。雙饋發電機可通過控制轉子側轉差功率的方式實現定子側輸出功率的有效控制。文中還對雙饋發電機變速恒頻發電的原理及雙饋風力發電機系統的其它部分進行了介紹。
文中通過雙饋發電機系統的數學模型對其控制策略進行了設計研究。這是一種基于定子電壓定向的轉子電流矢量控制的控制方式,可實現雙饋發電機輸出有功功率、無功功率的獨立控制。與定子磁鏈定向的方式相比,這種方式省略了磁鏈測量部分。并根據此控制方法,使用Matlab/Simulink軟件構建了一個用于1.5MW雙饋風力發電機的控制系統,仿真驗證了當輸出有功功率、無功功率改變時,該控制策略的有效性。
當電網電壓出現驟降時,風力發電機需保持并網實現低壓穿越,這是對風電機組的新要求。對雙饋風力發電機系統而言,低壓穿越時會遇到許多問題,目前常用的解決方式是采用主動式Crowbar電路,其作用是在發電機并網的狀態下保護轉子側的變流器。文中對不同類型的Crowbar電路進行比較分析,并對其在雙饋風力發電機系統中的運行效果進行了仿真研究,仿真中仍采用上述的功率控制策略。
關鍵詞:雙饋風力發電機;低壓穿越;功率控制;Crowbar電路
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