风力发电机的控制技术研究

常规能源紧缺及环境问题日益突出,利用可再生能源作为未来最重要的清洁替代能源,对于缓解能源匮乏具有重要的意义。风能由于其突出的优点而倍受关注,风力发电技术也成为各国学者竞相研究的热点。 以交流励磁双馈电机作为发电机运行的风力发电系统,利用变速恒频技术提高了风能的利用率,具有独立的有功、无功功率调节能力,并可以改善电力系统稳定性。本文主要针对交流励磁变速恒频双馈风力发电系统的关键技术进行了较为系统的研究。 首先,本文分析了交流励磁风力发电机作变速恒频运行时的工作原理,推导了交流励磁发电机在a-b-c坐标系和d-q坐标系下的数学模型,并分析了其电磁关系和能量平衡关系。 其次,详细地阐述了交流励磁发电机励磁系统的矢量控制技术,研究了励磁系统核心装置矩阵式变频器。 最后,利用Matlab/Simulink仿真软件,建立了系统各组成部分的仿真模型,并进行了仿真实验研究。仿真结果表明,所建模型是正确的,变速恒频风力发电系统具有良好的运行特性。