基于labview双馈风力发电实验系统研究

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1、乖4蚤乖q瑚吧刀吧卞衩N,-Vo1．49，No．42015年4月PowerElectronicsApril2015基于LabVIEW的双馈风力发电实验系统的研究姚钢．一，郁海彬，李东东，周荔丹1,2(1．上海电力学院，电气工程学院，上海200090；2．电力传输与功率变换控制教育部重点实验室，上海交通大学，上海200240)摘要：为了解决双馈风力发电系统发电方式、并网方式和并网后对电网可能带来的影响，分析了传统风力发电控制器的不足，提出了以LabVIEW软件、PXI及FPGA硬件为核心的变流器系统的控制器。该控制器以图形化编程来实现控制算法(矢量控制)部分，通过详细的双馈风力发电系统仿

2、真建模，较好地实现了柔性并网、功率解耦控制、电能质量的目标。最后，搭建了双脉宽调制(PWM)变流器的双馈风电系统实验平台进行实验，完成了整个系统的硬件和软件设计，验证了控制策略的有效性和可行性。关键词：风力发电：解耦控制；双脉宽调制变流器中图分类号：TM315文献标识码：A文章编号：1000—100X(2015)04—0064—03ResearchonLabVIEW．basedWindPowerGenerationSystemofDoubly．fedMotorYAOGang一，YUHai—bin，LIDong-dong，ZHOULi-dan，(1．ShanghaiElectricPow

3、erCollege，Shanghai200090，China)Abstract：Tosatisfytherequirementofdoubly—fedwindpowergenerationsystemintheflexiblegrid，powerdecou-plingcontrolandthepowerquality，thetraditionalinsufficientpowerelectroniccontronerisanalysed，whichisputfe-rwardtotheLabVIEWsoftwarePXI，andFPGAasthecoreofhardwaresystemo

4、finvertercontroller．Thismethodtakesthegraphicalprogrammingtoimplementthecontrolalgorithms(vectorcontro1)，realizingtheflexible鲥d，deco—uplingcontrolofpower，thepowerqualitytargetthroughdemileddoubly-fedwindpowersystemsimulationmodeling．Finally，thedualpulsewidthmodulation(PWM)converterexperimentplat

5、formforexperimentsofdoubly—fedwindpowersystemisbuilt．Experimentalresultsverifythefeasibilityandefectivenessofthecontrolstrategy．Keywords：windpowergeneration；decouplingcontrol；dualpulsewidthmodulationconverterFoundationProject：Supportedby863Program(No．2012AA051703)1引言PXI和I／O口组成，PXI机箱中包含一个PXI一8108

6、RT实时处理器和FPGA板卡。其产生的PWM随着新能源的发展，以绿色能源为一次电源脉冲适合高可靠性场合。利用PXI的CPU强大的的分布式发电系统备受关注，如何开发出低成本、处理能力和FPGA高效的实时性和可靠性，通过高效率的控制器成为一个很关键的课题。目前对LabVIEW编写的控制算法将实时监控相应电气参于双馈风力发电系统的研究，主要集中在直接转数．灵活的修改各项参数。仿真和实验验证充分展矩控制【”、直接功率控制【z】等有功和无功功率的解示了LabVIEW在控制领域的独特优势。耦控制上，文献【3]中构建了以TMS320F2812型DSP为控制核心的永磁同步风力发电系统．但2网侧变流器的

7、数学模型及矢量控制DSP存在编程复杂。研发周期长，且缺少一个实时网侧变流器的拓扑结构如图1所示。两相d，监控界面和参数配置系统的缺点。基于上述问题，q坐标系下网侧变流器的数学模型为：采用LabVlEW作为开发平台。搭建双馈风力发电f【=一Lgdic／dt—R∞正+M(1)系统的仿真模型及硬件所需控制算法。建立了包=一Lsdi明／dt—R孵一n，1括柔性并网、发电矢量控制等模型。硬件平台由趱。。蚤。峄：：Ud1I基金项目：863项目(2012AA