直驱永磁风力发电机变流技术的研究.pdfVIP

现代电机控制技术

论文题目：直驱永磁风力发电变流技术的研究

学院：信息科学与工程学院

专业：控制工程

直驱永磁风力发电变流技术的研究

摘要：介绍了直驱永磁风力发电变流技术的常用拓扑结构，并以当前常用的背靠背拓扑结构为例，介绍

风力发电机网侧和机侧的控制策略，用SVPWM空间矢量控制给出IGBT的开关信号；同时利用

matlab/simulink软件对提出的控制系统进行仿真，结果表明，仿真结果与分析结果相一致，验证了提出的

控制策略能有效控制输入到电网的有功和无功功率。

关键词：永磁同步发电机，SVPWM，变流器，背靠背，并网

StudyonConverterofDerect-DrivenPermanentMagnetWind

Generators

QUANYi

Abstract:Introducedthecommonlyusedtopologyofconvertertechnologyofdirect-drivepermanentmagnet

windgenerators.Describedthecontrolstrategiesofwindturbinegri-sideandgenerator-sidebybacktoback

topology.AdoptedSVPWMcontrolmodetocontroltheswitchsignalofIGBT.Afterthat,usingmatlab/simulink

softwaremakessimulationanalysisfortheproposedcontrolsystem.Theresultsshowthatthesimulationis

wirenetting.

Keywords:PMSG,SVPWM,converter,acktoback,connectgrid

1引言

近年来，可再生能源的开发和利用越来展方向。

越得到各国家众专家学者的重视，风力发电直驱型风力发电系统风轮与永磁同步

更是研究的热点。自20世纪80年代以来，发电机直接连接，无需升速齿轮箱。首先将

风力发电技术发展迅速，经历了从恒速恒频风能转化为频率和幅值变化的交流电，经过

到变速恒频的发展，期间电力电子变流技术整流之后变为直流电，然后直流电经过三相

发挥了巨大的作用。当前发展最为迅速的是逆变器转换为三相频率恒定的交流电连接

永磁直驱变速恒频风力发电系统，直驱型风到电网。通过中间电力电子变化环节，对系

力发电系统中使用的变流技术种类繁多，方统的有功功率和无功功率进行控制，实现最

大功率跟踪，并且最大效率利用风能。

中南大学信息科学与工程学院长沙410083

SchoolofInformationScienceandEngineering,Central

SouthUniversity,Changsha410083

2二电平拓扑结构

案灵活，代表性强，代表风力发电的崭新发

1

全功率变流器的拓扑结构主要分为两可以加入补偿系统。补偿系统的控制比较复

种：一种是二电平结构，另一种是多电平结杂，但是容量比较大，这会增加系统成本。

构。前者主要应用在电网电压低于690V以为了更好的消除谐波，可以采用多脉波晶闸

下，后者主要用箝位电路，电网电压等级在管等方法，但是会使成本有所增加。