双馈型风力发电系统励磁电源控制策略的研究

风能是当今社会中最具竞争力、最有发展前景的一种可再生能源，将风能应用于发电即风力发电则是目前能源供应中发挥重要作用的一项新技术。研究风力发电技术将会对我国大型风力发电机组国产化及推动我国风力发电事业的不断发展有着重要意义。 本文给出了风能的相关知识及其开发利用、风力发电的国内外发展现状，列举了目前世界上几种风电技术，预测出未来风力发电技术的发展方向。 介绍了风力发电系统变速恒频的基本原理及交流励磁发电机的能量关系，推导了变速恒频风力发电机的数学模型。接着对双馈型异步风力发电机网侧励磁电源和发电机侧励磁电源进行了分析，得出双PWM变换控制器的控制方法：网侧变换器采用电网电压定向矢量控制，以实现交流侧单位功率因数控制和直流环节电压控制；发电机侧采用定子磁链定向的矢量控制，以实现发电机的P、Q解耦控制，进而实现最大风能追踪控制。并用MATLAB软件进行了仿真。 介绍了风力发电机的空载并网技术，推导了发电机在空载时的数学模型，运用MATLAB软件中的S函数搭建了风力发电机空载并网模型，得出：当发电机定子电压和电网电压的幅值、频率、相位均相同时，可以实现安全并网，进入正常的发电运行模式。