电力电子变流装置能够进行有功功率、无功功率及频率输出的任意调节,谐波分量低,具有很强的低电压穿越能力,可以很好地适应电网扰动bI。本课题采用直驱永磁同步风力发电系统,该系统的基本结构图如图2.1所示: 6 第2章直驱永磁同步风电系统及其数学模型的建立机侧变一一一一一一逝;矍一一一一刚侧变流器一一一一一一一一一一一一1 图2.1 直驱式风电系统原理图该系统主要包括:(1)风力机:作为将风能转换为机械能的动力部件,风力机的效率与性能将直接影响整个机组的性能?,风力机通过变桨距调节改变桨叶的节距角,使风力机运行在最佳功率曲线上,从而提高风力机的可靠性,但是风力机还需要较强的抗阵风能力b1;(2)永磁同步发电机:特点是结构简单(无励磁装置、无转子绕组、无刷无环);低速运行;多极对数发电机;转子损耗很小,效率高;变速范围大,风能利用率高等等¨1;(3)桨距角控制单元:控制风轮转速,根据风速大小来自动调节,来捕获尽可能多的风能,而且同时要保持输出功率的平稳,且一般情况是单独控制三个桨叶;(4)并联变流器及其控制单元:变流单元总容量必须超过发电机组容量,然而,目前的IGBT器件电流容量有限,所以要通过采用变流器并联的方法来提高变流系统容量,本课题采用由两个背靠背双PwM变流器相并联的交流系统结构;但是逆变模块并联运行将会产生环流,通过做到并联逆变模块间平均分配负荷、器件的参数和性能一致和采用电压同步控制技术,来控制并且消除逆变器问的环流,这样就可能达到抑制环流的效果,并使得并联的逆变器输出电压波形尽可能的一致;(5)并网控制单元:在风电系统的启动阶段,变流器控制单元要先完成风力机的并网工作,当前风力发电机组普遍采用的方式是软并网方式,其特点就是能够得到一个平稳的并网过渡过程,而且不会出现冲击电流,因此对电网的影响较小,等到风力机软并网成功后,变流器控制单元又可以切换到正常的工作方式, 7
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