基于雙級矩陣變換器的直驅風力發(fā)電系統(tǒng)控制研究.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、目前,基于永磁同步發(fā)電機(PMSG)的直驅型風力發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展很快。采用多極永磁同步發(fā)電機,由于同步轉速低,電機轉子可與風力機直接相連,無需增速齒輪箱、維護量小、運行效率高、對電網(wǎng)沖擊小,采用永磁同步發(fā)電機(PMSG)的直驅型發(fā)電機組在低電壓運行能力上比雙饋型風力發(fā)電系統(tǒng)具有更大的優(yōu)勢,同時具備了靈活的無功功率控制能力。
　　永磁直驅風力發(fā)電系統(tǒng)的核心部件主要是功率變換器。本文所使用的功率變換器是雙級矩陣變換器(Two stage

2、matrix converter,簡稱TSMC),它是一種新型拓撲的功率變換器,具有下列優(yōu)點:控制自由度大、輸出電壓和輸入功率因數(shù)可調;功率可雙向流動,具有四象限運行功能。它與傳統(tǒng)的back to back變換器相比,由于TSMC不需中間貯能環(huán)節(jié)(大電容),使其結構緊湊、體積小、效率高,便于實現(xiàn)模塊化。由于上述優(yōu)點,TSMC非常適合作為直驅風力發(fā)電系統(tǒng)的功率變換器。
　　本文將TSMC應用于直驅型永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)中,並且對基于

3、TSMC的直驅風力發(fā)電系統(tǒng)控制策略進行研究。首先,對其電路結構和控制原理進行了分析和討論,并提出了一種集成控制策略,此策略是通過TMSC逆變級完成對整個系統(tǒng)的集成控制,它可實現(xiàn)系統(tǒng)的并網(wǎng)控制,最大功率捕獲,功率解耦控制,變速恒頻控制等,而且它還具有較強低壓穿越能力。其次,在此系統(tǒng)的基礎上用專家自適應PID代替?zhèn)鹘y(tǒng)的PID并對此系統(tǒng)進行分析研究。得出使用專家自適應PID能使得系統(tǒng)具有控制快速性好、抗干擾能力強、無超調、魯棒性好等優(yōu)點。最后

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