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1、撕能源發(fā)電控制技術(shù)皇!!竺!!蘭竺!竺—TheNewEnergyPowerControlTechnology小容量永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制策略研究魏浩,鄒海榮,吳增強(qiáng)(上海電機(jī)學(xué)院電氣學(xué)院,上海200240)摘要:根據(jù)最優(yōu)功率曲線構(gòu)建了最大功率控制模塊,通過建立背靠背雙PWM全功率變流器模型,實(shí)現(xiàn)對發(fā)電機(jī)側(cè)輸出功率和轉(zhuǎn)速的控制,以及電網(wǎng)側(cè)有功功率、無功功率的解耦控制。同時(shí)構(gòu)建了包含傳動(dòng)模型和以轉(zhuǎn)速為反饋量的槳距角控制模型。在PSCAD/EMTDC平臺(tái)下搭建了仿真模型,結(jié)果表明,采用上述控制模型的永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在低
2、風(fēng)速下具有較高的效率和穩(wěn)定性,驗(yàn)證了模型的合理性和控制策略的準(zhǔn)確性。關(guān)鍵詞:永磁同步發(fā)電機(jī);雙PWM變流器;最大功率點(diǎn)控制;PSCAD;控制策略DOI:10.3969/j·issn.1000-3886.2014.06.018[中圖分類號(hào)]TM614[文獻(xiàn)標(biāo)志碼]A[文章編號(hào)]1000—3886(2014)06—0049—04ControlStrategyStudyoftheSmall—capacityPermanentMagneticDirectDriveWindTurbineGeneratorWEIHao,ZOUHa
3、l—rong,WUZeng—qiang(ElectricalSchoolofShanghaiMotorCollege,Shanghai200240,China)Abstract:Amaximalpowercontrolmodelisestablishedonthebasisoftheoptimalpowercunre-andaback—to-backdualPWMfullpowerconvertermodelissetuptorealizecontrolovertheoutputpowerandrotationspee
4、datthegeneratorside,aswellasdecouplingcontroloftheactiveandreactivepoweratthegridside.Atransmissionmodelandapitchanglecontrolmodelusingrotationspeedasfeedbackareestablishedinaddition.AsimulationmodelisbuiltonPSCAD/EMTDCplatform.Theresultshowsthatthepermanentmagn
5、eticdirectdrivewindturbinegeneratoradoptingtheabovementionedcontrolmodelhasahighefficiencyandstabilityatalowwindspeed,thusverifyingtherationalityofthemodelandtheaccuracyofthecontrolstrategy.Keywor~:permanentmagnetsynchronousgenerator(PMSG);dualPWMconverter;maxim
6、alpowerpointcontrol;PSCAD;controlstrategyO引言照最優(yōu)功率曲線實(shí)現(xiàn)功率輸出,經(jīng)過雙PWM整流器實(shí)現(xiàn)對發(fā)電機(jī)的控制。通過PSCAD/EMTDC進(jìn)行仿真驗(yàn)證,仿真結(jié)果驗(yàn)證了目前世界范圍內(nèi)的電力需求仍有巨大缺口,新建大規(guī)模電站提出的模型具有較高的運(yùn)行效率和控制精度,能夠很好的作為小很難滿足用電要求?。就我國而言,風(fēng)電機(jī)組累計(jì)裝機(jī)容量已經(jīng)容量的分布式電源進(jìn)行并網(wǎng),成為集中發(fā)電的有效補(bǔ)充方式71。達(dá)到世界第一,在大規(guī)模建立集中式風(fēng)力發(fā)電廠的同時(shí),應(yīng)該積極發(fā)展小型分布式風(fēng)電并網(wǎng)。小容量分布式
7、風(fēng)力發(fā)電采用就地1在PSCAD/EMTDC環(huán)境下建立模型及其控制發(fā)電、就地并網(wǎng)、就地消耗的模式,不存在傳統(tǒng)大規(guī)模風(fēng)電場對當(dāng)策略地薄弱電網(wǎng)的沖擊和諧波影響,同時(shí)也避免了傳統(tǒng)分布式發(fā)電方如圖1所示,永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要由風(fēng)力機(jī)、永磁同式難以調(diào)度和傳輸?shù)膯栴}。分散式風(fēng)電還能滿足偏遠(yuǎn)地區(qū)負(fù)荷步發(fā)電機(jī)、雙PWM全功率變流器和電網(wǎng)四部分組成。的增長,緩解了當(dāng)?shù)仉娋W(wǎng)的用電壓力,降低配電網(wǎng)末端線路損耗,改善用戶電能質(zhì)量,提高經(jīng)濟(jì)效益。雖然雙饋式風(fēng)機(jī)故障運(yùn)行能力較強(qiáng),但當(dāng)接入位于系統(tǒng)末端的配電網(wǎng)時(shí),故障時(shí)發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)行還是會(huì)受到影
8、響。永磁直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)通過全功率變流器并網(wǎng),對并網(wǎng)電能質(zhì)量有較高的控制能力,同時(shí)具有調(diào)節(jié)無功,功率因素高的優(yōu)點(diǎn)。且永磁圖1直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組無需勵(lì)磁,結(jié)構(gòu)簡單,減少了齒輪箱的機(jī)組故障率1.1槳距角模型及其控制策略大大降低j。綜上所述,在配電網(wǎng)接入小容量永磁同步風(fēng)力發(fā)電常規(guī)的槳距角控制是對發(fā)電機(jī)的功率和風(fēng)速與各自