永磁直驱风电系统电压源型变流技术

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1、第22卷第l期电力系统及其自动化学报Vo1．22No．12010年2月ProceedingsoftheCSUEPSAFeb．2O10永磁直驱风电系统电压源型变流技术李燕，梁英。(1．湖南科技大学信息与电气工程学院，湘潭411201；2．湖南大学电气与信息工程学院，长沙410082)摘要：为了电压源型变流器能在风电系统中的得到良好的应用效果，建立了电压源型变流器的数学模型，将其应用于永磁直驱风力发电系统中，在数学模型的基础上提出空间矢量脉宽调制的双闭环变流控制方案，双闭环采用是速度外环和电流内环控制。在Matlab／Simulink中对该种控制方案进行建模仿真，仿真结果表明，通过对变流器

2、的控制能实现最大风能俘获功能，使发电机能向电网稳定输送功率，其电能频率与电网能频率能保持一致．并实现了单位功率因数传递电能。关键词：风力发电；变流技术；电压源变换器；变速恒频；空间矢量脉宽调制中图分类号：TM464文献标志码：A文章编号：1003—8930(2010)0卜0065-06VoltageSourceConverterTechnologyinPermanent—MagnetDirectlyDrivenWindPowerSystemLIYan，LIANGYing(1．CollegeofInformationandElectricalEngineering。HunanUniver

3、sityofScienceandTechnology，Xiangtan411201，China；2．CollegeofElectricalEngineeringandInformation，HunanUniversity，Changsha410082，China)Abstract：Fortheapplicationofvoltagesourceconverter(VSC)inwindpowersystem，amathematicalmodelofvoltagesourceconverterwasestablishedinthepaper．Itisappliedinpermanentma

4、gnetdirect—drivenwindpowersystem．andadoubleclosedloopcontrolstrategyofspacevectorpulsewidthmodulationispresented．whichincludingspeedouter—loopandcurrentinner—loop．SimulationoftheproposedVSCwasmadeusingMtlab／Simulink，andthesimulationresultsdemonstratedthesystemcancapturethemaximumwindenergywithth

5、eproposedVSC，atthistimetransmitenergykeepsthefrequencyconsistentwiththeelectricitygrid，anda—chievesunitypowerfactorinpowertransmission．Keywords：windpowergenerations；currentconvertertechnology；voltagesourceconverter；variablespeedconstantfrequency；spacevectorpulsewidthmodulation‘随着能源消费的迅速增长、生态环境的日

6、益频率保持一致，即风电频率保持恒定，因此风力发恶化，世界各国都在积极寻找一种可持续发展且无电系统分为恒速恒频发电机系统和变速恒频发电污染的新能源uj。风力发电由于具有清洁、高效、无机系统_2，后者是目前风力发电技术的发展方向，污染、施工周期短等优点，受到世界人们的瞩目。随且一般采用永磁同步电机或者双馈电机作为发电着风电技术的发展以及鼓励政策的实施，风电产业机，永磁同步电机以其他电机一些无法比拟的优点得到了前所未有的发展。在风力发电系统中，当风而得到人们越来越多的关注。力发电机与电网并联运行时，要求风电频率和电网现代风力发电系统主要由风力机、发电机以及收稿日期：2009—07—30；修回

7、日期：2009—10—19基金项目：湖南省重大科技项目(05GK1002—1)；湖南省教育厅资助科研项目(08C336)·66·电力系统及其自动化学报第22卷相应的控制系统组成，风力发电就是将风能转换为对电压源型变流器的控制方案进行了建模仿真，得机械能进而将机械能转换为电能的过程，其中风力到了良好的仿真效果。机及其控制系统将风能转换为机械能，发电机及其l风电系统中电压源型变流器的数学模型控制系统负责将机械能转换为电能，风力发电机及其控制系统的运