《风力发电机组并网及控制电路设计》.pdf

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1、第3l卷上海电力学院学报Vo1．312015年5月JournalofShanghaiUniversityofElectricPowerMay2015DOI：10．3969／j．issn．1006—4729．2015．(z1)．026风力发电机组并网及控制电路设计缪晓佳，张自晔(国网浙江德清县供电公司，浙江德清313200)摘要：对直驱式永磁同步风力发电机组并网及MPPT电路进行了研究，归纳出最大风能跟踪的研究现状，对功率控制进行了改进，提出了基于直流母线电压观测转速的无速度传感器网侧功率直接控制方法，对不控直接并网方式构成的完整算法进行了仿

2、真实验验证．关键词：直驱式风力发电机；最大风能跟踪；网侧功率直接控制；功率解耦中图分类号：TM614文献标志码：A文章编号：1006—4729(2015)zl一0083—04DesignofWindTurbineGridandControlCircuitMIAOXiaojia，ZHANGZiye(StateGridZhejiangDeqingCountyPowerSupplyCompany，Deqing313200，China)Abstract：Thedirect·drivepermanentmagnetsynchronouswindtur

3、binegridandcircuitdesignarestudied．ThepowercontrolisimprovedandthesidebasedontheDCbusvoltageobserv~ionnetworkspeedsensorlessdirectpowercontrolisproposedandacompletealgorithmforsimulationandexperimentalvalidationisgiven．Keywords：directdrivewindgenerator；maximumpowertracking

4、；networksidedirectcontrolofpower；powerdecoupling能源是人类社会存在与发展的物质基础．现应该积极研究风力发电的相关技术，并赶超世界阶段，风力发电是众多可再生能源中最成熟的一先进水平．项技术，风力发电成本不断大幅下降，并已接近煤1风力发电机组的分类炭发电成本，成为一个有发展前途的新兴产业，因此对风力发电进行深入研究具有重要的现实意风力发电机组一般是按照风力机的转速进行义．【1-2]我国位于亚洲大陆东南部，濒临太平洋西分类的，可分为恒速运行风力机和变速运行风力岸，季风强盛，风能资源十分丰富，可供经济

5、开发机两种．目前，广泛使用的3种风力发电机组的结的风电场前景看好．随着国家及政府有关部门对构如图1所示．风力发电的日益重视和支持，我国的风力发电技上述3种风力发电系统都由于齿轮箱的存在术发展迅猛，建设规模不断扩大．经过多年的实而受到制约．因此，从1990年起，人们开始考虑践，我国已基本掌握大型风力发电机组的制造技省去齿轮箱，形成风力机与发电机直接同轴相连术，主要零部件都能自行制造，但仍存在风能资源的风力发电系统，即直驱式风力发电系统，如图2勘测不全面、风电设备落后等问题．。因此，我们所示．收稿日期：2015—02—03上海电力学院学报201

6、5正电容器组a恒速风力机+感应发电机b变速恒频双馈式风力发电机c变速风力机+同步发电机图13种风力发电机组结构示意不控整流器加并网PWM变换器的结构和2PMSWG及其交流并网电路分析控制比较简单、成本低，仅靠并网PWM变换器通过分析PMSWG的结构特点发现，采用钕就可实现并网和最大风能跟踪的全部功能，虽铁硼材料的外转子径向磁路结构较为合适，可以然存在谐波和并网电压低的缺点，但都可以通得出PMSWG在各种情况下的数学模型．同时，对过一定的措施加以解决，因此不控整流器加并3种PMSWG交流并网电路的特点进行详细分网PWM变换器是PMSWG最经济

7、可行的交流析，得出各种电路结构的数学模型，进而得知3种并网电路．电路结构的运行控制特点．不控整流器加BOOST电路加并网PWM变定子脉冲宽度调制(PulseWidthModulation，换器比不控整流器加并网PWM变换器多了PWM)变换器加并网PWM变换器结构控制灵BOOST电路，使并网前直流母线电压得到提高，活、效果佳，但其控制方法较复杂，成本较高，而且便于并网，但系统的成本较高，结构较为复杂，因某些功能对于PMSWG交流并网并无必要，因此此不控整流器加BOOST电路加并网PWM变换定子PWM变换器加并网PWM变换器目前不太器介于上述两

8、者之间，是PMSWG交流并网电路适用于PMSWG交流并网．的一个较好选择．一一二一a多极绕线式同步发电机b多极永磁同步发电机c高压永磁发电机d多极永磁同步发电机e横向磁通发电机图