pwm整流器在直驱风力发电系统中应用研究

《pwm整流器在直驱风力发电系统中应用研究》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、维普资讯http://www.cqvip.com第30卷第2期华电裁术V()1．30No．22008年2月HuadianTechnologyFeb．2008·新能源·PWM整流器在直驱风力发电系统中的应用研究ResearchonPWMrectifiersuitablefordirect—drivewindpowersystem李建林，潘立青LIJian—lin，PANLi—qing(中国科学院电工研究所，北京100080)(Instflute(1tElectricalEngineeringofChineseAcademicSciences，Beijing100080，China)摘要：分析了二

2、极管箝位三电平拓扑及该电路的工作模式，提出了一种基于PWM整流器的平均模型，分析了控制算法，并将之应用在直驱型风力发电系统整流变换中。仿真结果表明，该PWM整流器可以有效地抑制注入电网的谐波，减小交流侧的电流波形畸变，实现功率因数可调以及能量的双向流动，适于风力发电系统。关键词：直驱型风力发电系统；整流器；空间矢量脉宽调制；三电平；二极管中图分类号：TM461：TK83文献标识码：A文章编号：1674—1951(2007)2—0074—04Abstract：Thediode—clampedthree—levelrectifierwhichissuitableforDirect—drivewin

3、dturbinesystemispresented。theoperatingmodeoftherectifierisanalyzed，andaSVPWMcontrolmethodwhichisbasedontheaveragemodelofPWMrectifierandtrackedinstructionvoltagevectorisderivedindetail．Thesimulationresultsshowthatthehar—moniesissuppressedeffectively，thedistortionofACcurrentwaveforrnsisdecreased，thepo

4、werfactorcanbeadjus—ted，andthebi—directionflowingot’energyisimplemented．Keywords：direct—drivingwindpowersystem；rectifier；SVPWM；threelevels；diode—clamped流变换研究的热点。采用SVPWM控制策略的O引言三电平PWM整流器，不仅达到了交流侧功率因数可直驱型风力发电系统是一种新型的风力发电系调的目的，且减小了波形畸变率，实现了大功率的统，它采用风轮直接驱动多极低速永磁同步发电机传输。发电，然后通过功率变换电路将电能进行转换后并1三电平PWM整流器电路

5、拓扑及控制算法人电网，省去了传统双馈式风力发电系统中的齿轮箱，有效地抑制了噪声。直驱型风力发电系统需要1．1电路拓扑全功率变换器，在现有器件耐压水平未取得突破性二极管中点箝位三电平PWM整流器通过12个进展以前，多电平技术因其可以减小开关电压应力功率开关管的27种开关状态组合，每相桥臂输入端和等效开关频率，非常适合应用于直驱型风力发电产生3种电平。本文研究的三电平PWM整流器电路系统。目前，飞跨电容多电平变换器的开关负荷不的拓扑如图l所示。图1中，二极管箝位中性点与输一致，飞跨电容均压难以实现，而级联H桥多电平变出直流侧的电容中点连在一起使得交流侧的a，b，C换器需要独立电源，成本较高。虽然二

6、极管箝位多三相对n点的电位可以出现3个电平／2，0电平变换器存在中点电位平衡问题，但可通过适当和一．／2。的控制来解决。因此，低成本、控制简单的二极管箝1．22系统建模位三电平PWM整流器成为当前直驱型风力发电整假设所有元件均为理想元件。根据l2个开关在电路中的位置，可将其分为6组：5．与55。与收稿日期：2007—12—18基金项目：中国博士后基金项目(20060390092)SM(=a，b，c)。设每相的开关函数为S(=a，b，C)，维普资讯http://www.cqvip.com第2期李建林，等：PWM整流器在直驱风力发电系统中的应用研究·75·箝囊上桥位臂如开导果关通管s导，=通相0，

7、输，则相出s输为l出=为／402=；1，s2=3=0，即lJ一f＼K5／＼，r一二一r+r式中，，为d—q坐标系中三相整流器指令电如果S=一1，则SJ=S2=0，S船=S4=1，即压；i，为d—g坐标系中三相整流器交流侧指令下桥臂导通，相输出为一．／2。将上述开关函数进一步分解为s，S3个电流。单刀开关，使得当S=1，Sb=Sh=0时，S=1；显然，这种电流前馈控制算法实现了i，i。的解当S。=1