风力发电大功率并网发电逆变器研究

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1、第27卷第16期中国电机工程学报Vol.27No.16Jun.20072007年6月ProceedingsoftheCSEE©2007Chin.Soc.forElec.Eng.文章编号：0258-8013(2007)16-0054-06中图分类号：TM46文献标识码：A学科分类号：470×40风力发电用大功率并网逆变器研究张强，张崇巍，张兴，谢震(合肥工业大学电气与自动化工程学院，安徽省合肥市230009)StudyonGrid-connectedInverterUsedinHigh-powerWindGenerationSystemZHANGQiang，ZHANGChong-wei，ZHA

2、NGXing，XIEZhen(SchoolofElectricalEngineeringandAutomation,HefeiUniversityofTechnology,Hefei230009,AnhuiProvince,China)[1-3]ABSTRACT:Inhigh-powerwindpowergenerationsystem,为电机连接电网的核心装置获得广泛应用。由于voltagesourcegrid-connectedinverterisimportantforenergy采用PWM控制技术，并网逆变器交流侧具有可控conversionandtransmission.Butth

3、eoutputcurrentwith功率因数，正弦化输出电流波形，以及可以实现电harmonicdistortionisincreasedduetotheinvertar’slow[4-7]能的双向传输等优点。但是由于风力发电用并网switchingfrequencies.Thisfilter,typicallyaseriesinductance,逆变器功率容量较大,直流母线两端的电压较高，actstoreducetheswitchingharmonicsenteringthedistribution因此为降低功率器件应力使得PWM信号开关频率network.Analternativefil

4、terisaT-filter,whichcanachieve受到限制，频率范围通常在1~3kHz之间。开关频reducedlevelsofharmonicdistortionatlowerswitchingfrequencies.Butitmakeinstabilityisbringtosystembyusinga率的降低导致逆变器网侧输出电流中的谐波分量增T-filter.Thispaperproposesarobuststrategyforregulatingthe加。文献[8]指出当交流输出电压受控时，逆变器的gridcurrententeringgridfromathree-phas

5、eVSIsystem电能质量由输出电压质量决定，如果逆变器与电网connectedviaaT-filter.Thestrategyintegratesaloopofbridge直接相连，连接点电压不受控制[9]，其电能质量由currentregulatorwithgridcurrentandvoltagefeedforwardto输出电流质量决定[10]。因此如何保障系统稳定运行stabilizethesystem.Theoreticalresultsoftheanalysisand的同时减少输出电流谐波含量，满足系统要求成为simulationareexperimentallyverifi

6、ed.研究的重点。KEYWORDS:grid-connectedinverter；Tfilter；current典型的并网逆变器通过串联电感滤波器，来衰control；feedforward减输出电流中的开关频率谐波分量，但在低开关频摘要：在大功率风力发电系统中，并网逆变器是实现电能馈率的大功率并网逆变器中，采用电感滤波需要较大送电网的重要环节，但是由于并网逆变器采用的PWM信号的电感量，电感值的增加不但提高了成本而且不利开关频率较低，导致输出电流含有较大的电流谐波。该文为于逆变器的控制。为减少输出电流中的开关频率谐降低开关频率造成的电流谐波，在并网逆变器中引入T型滤波分量同时降低电感设计，

7、可在并网逆变器设计中波器取代典型的电感滤波器，并针对采用T型滤波器对并网[11]引入T型滤波器。但是由于采用T型滤波器提高逆变器系统带来的不稳定性，提出了基于桥臂输出电流闭环了系统的阶数,采用典型的并网电流直接闭环的控与电压电流双前馈相结合的间接控制策略。仿真与实验结果[12]制策略，以及文献[13]中的控制策略都不利于系证明采用该控制策略可以有效实现并网逆变器稳定运行，同时具有较好的动静态性能。统的稳定性，