基于双PWM变换器的开关磁阻风力发电系统研究

《基于双PWM变换器的开关磁阻风力发电系统研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、27卷第2期计算机仿真2010年2月文章编号：1006—9348(2010)02—0269—05基于双PWM变换器的开关磁阻风力发电系统研究黄璺，易灵芝，彭寒梅，钟坤炎(湘潭大学信息工程学院，湖南湘潭411105)摘要：为实现开关磁阻(SRG)风力发电系统中能量在电网与电机之间的双向流动，提出了一种基于双脉宽调制(PWM)变换器的控制方案。机侧变换器进行矢量控制，调节定子有功、无功功率；网侧变换器控制直流母线电压的稳定，调节网侧功率因数。分析了双PWM变换器的数学模型，并在其d—q轴数学模型的基础上研究了网侧变换器的控制策略，讨论了

2、通过电网电压定向矢晕控制实现交流侧功率因数和直流母线电压控制的方法，并利用空间矢量调制方式(SVPWM)对网侧变换器进行控制。基于上述方案建立了SRG系统仿真模型，仿真结果表明，基于电网电压定向的双PWM变换器矢量控制策略能使SRG系统得到快速动态响应并实现高功率因数输出，从ffIi满足变速恒频(VSCF)发电系统的要求。关键词：开关磁阻发电机；风力发电；双脉宽调制变换器；空间矢量调制中图分类号：TM352文献标识码：BStudyonSwitchedReluctanceGeneratorWindPowerGenerationSyst

3、emBasedonBack—to—BackPWMConverterHUANGZhao，YILing—zhi，PENGHan—mei，ZHONGKun—yah(CollegeofInformationEngineering，XiangtanUniversity，XiangtanHunan41l105，China)ABSTRACT：Toachievetheaimofenergybidirectionalflowbetween鲥dandgeneratorinswitchedreluctancegen—erator(SRG)windpowe

4、rgenerationsystem，acontrol∞hemebasedonBack—to—BackPWMconverterisproposed．Thegenerator—sidePWMconverteradjuststheactiveandreactivepowerbyvectorcontrol，while鲥d—sidePWMconverteradjustspowerfactorbykeepingthestabilizationofDCbusvoltage．ThemathematicmodelofBack—to—BackPWMco

5、nverterisanalyzed．andthecontrolstrategy0fg．dconverterisresearchedbasedOnthed—qaxismodel．TheapproachoftheACpowerfactorandDCbusvoltageofs-d—sideconverterregulatedby卯dvoltageori—entationvectorcontrolisdiscussed；thegrid—sidePWMconverteriscontrolledbySVPWM．ThemodelofSRGsys—

6、tembasedonthecontrolschemeisestablished。andthesimulationresultsdemonstratethatSRGsystemearlsatisfythedemandofVSCFwindpowergenerationsystemnotonlybyrealizinghighpowerfactor，butalsogettingfastdy—namicrespondsbyadoptingthecontrolschemeproposed．KEYWORDS：SRG；Windpowergenera

7、tion；Back—to—Backconverter；SVPWMl引言风力发电作为一种新的、安全可靠的洁净能源发电技术，其优越性为越来越多的人所认识，而开关磁阻发电机(SRG)由于其优良的调速性能，较强的容错能力与自励能力等优势，在风力发电领域具有很大的发展潜力和研究价值。SRG风力发电系统控制模式有3种⋯：角度位置控制(APC)、脉宽调制控制技术(PWM)和电流斩波控制(CCC)。基金项目：全国工程硕士教育研究课题；湖南省学位与研究生教育项目(06A09)、(061ND6)。收稿日期：2008—09—20修回日期：2008一ll一

8、24在这3种控制方案中，均通过控制开关角0．、02，使得SRG工作于有效发电状态。由于SRG的转子能鼍可以在电网和电机之间双向流动，因此接于转子回路用作交流励磁的电源必须是一个能量能够双向流动的变换器旧J。双PWM变换器具有良好的输入