基于自然坐標的儲能型永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)穩(wěn)定控制研究.pdf

1、風速的變化會引起電壓幅值和頻率的波動，若不加以控制不僅影響電能的質量，污染大電網，損壞用電設備，且不能合理利用能源。針對此問題，本文提出了基于自然坐標的儲能型風力發(fā)電系統(tǒng)在不同工作方式時的控制策略，實現風力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)壓控制和最大功率跟蹤，提高風力發(fā)電系統(tǒng)的電能質量和能量利用率。
　　首先，建立風力機、永磁同步發(fā)電機、儲能裝置等模塊的數學模型，分析風力發(fā)電系統(tǒng)的結構和工作原理。其次，根據風力發(fā)電系統(tǒng)在并網和離網模式下的工作特點，選

2、取不同的控制電路。
　　并網模式下，本文提出了基于自然坐標的儲能型風力發(fā)電系統(tǒng)并網控制策略。對風力發(fā)電機側，提出了自然坐標下的準滑模控制策略。與傳統(tǒng)dq坐標相比，自然坐標下的控制可省去坐標轉換等環(huán)節(jié)，減少誤差，提高系統(tǒng)運行速度。與傳統(tǒng)滑模控制相比，準滑模控制可實現對風力發(fā)電并網系統(tǒng)的最大功率跟蹤，減小抖動和機械應力，提高發(fā)電機性能。直流側采用電容和鉛酸蓄電池結合儲存能量，實現功率的傳輸，保持直流側穩(wěn)定的能量供給，平抑功率波動。對并

3、網側變流器，本文提出了自然坐標下的雙閉環(huán)控制策略，此控制策略簡單可靠。
　　離網模式下，本文提出了基于自然坐標的儲能型風力發(fā)電離網系統(tǒng)控制策略。風力發(fā)電機側采用不控整流+Boost升壓電路。與傳統(tǒng)轉速控制相比，本文采用控制Boost升壓電路的占空比獲得最大功率，提高電壓等級，減小對風力機最大功率曲線的依賴性，簡化控制結構。對儲能裝置，采用并聯(lián)型雙向DC/DC電路代替?zhèn)鹘y(tǒng)雙向DC/DC電路，實現能量流動和穩(wěn)定直流側電壓的同時減小儲能