直驱风电并网变流器低电压穿越技术研究

本文研究对象为直驱型风力发电并网变流器,主要研究电网电压跌落情况下变流器的控制策略,并对其进行仿真验证。主要包括以下内容： 第一,基础理论研究：分析了三相电压型PWM整流器的基本原理及在三相静止坐标系及同步旋转坐标系下的数学模型；分析了永磁同步发电机基本原理及在两相旋转坐标系下的数学模型。 第二,对直驱型并网变流器网侧及机侧控制策略进行了分析与总结,重点论述了网侧变流器电压定向双闭环控制方法,机侧变流器零d轴电流控制方法；分析了低电压穿越期间中间直流卸荷支路的不同控制策略、网侧变流器工作在无功支持工况控制策略及主动卸荷方式下机侧网侧协调控制策略。 第三,搭建了功率等级为1MW的永磁同步电机“背靠背”双PWM整流器Matlab仿真模型,验证网侧、机侧控制策略,并在此模型上仿真验证中间直流卸荷支路三种控制策略及机侧网侧协调控制策略。 最后,实际研制了基于阻抗形式的电压跌落发生装置,并配合实验室100kW双馈电机平台进行了双馈变流器低电压穿越相关实验验证。