标准规范下载简介和预览
基于SIMULINK的同步直驱风力发电机并网控制研究摘要：本文简要介绍了风力发电中并网控制要求和同步直驱风力发电机并网的控制原理，并 针对同步直驱风力发电机的并网控制方式进行了讨论分析；在SIMULINK软件中按照分析 的结果进行建模并实验，用SVPWM方式实现了对输出电压的控制；仿真结果表明该种控 制方法可以满足风力发电机的运行需要。 关键词：同步发电机；并网；风力发电；SIMULINK 中图分类号：TM315文献标识码：A
摘要：本文简要介绍了风力发电中并网控制要求和同步直驱风力发电机并网的控制原理，并 针对同步直驱风力发电机的并网控制方式进行了讨论分析；在SIMULINK软件中按照分析 的结果进行建模并实验，用SVPWM方式实现了对输出电压的控制；仿真结果表明该种控 制方法可以满足风力发电机的运行需要。 关键词：同步发电机；并网；风力发电：SIMULINK 中图分类号：TM315文献标识码：A ABSTRACT:This paper introduced the main synchronization technology of direct— drive synchronous generators in wind power applications; analyzed the synchronization technology of synchronous generator system stablished a model of control module of wind power generation and realized the control of output voltage in SVPWM based on SIMULINK platform. The result of simulation showed that this method could meet th6 requirement ofwindpowergenerationsystem. Kowwde mwobuowona.cowosetee euwalwewiotiou toalhsolaoumied ouow IT.u INiw
ABSTRACT:This paper introduced the main synchronization technology of direct — drive synchronous generators in wind power applications; analyzed the synchronization technology of synchronous generator system; stablished a model of control module of wind power generation and realized the control of output voltage in SVPWM based on SIMULINK platform. The result of simulation showed that this method could meet the requirement ofwind powergenerationsystem. Keywords: synchronous generator: synchronization technology: wind power: SIMULINK
同步直驱风力发电机发电并网的控制要求和原理
风力发电系统并入电网时，要求风电的电压幅值、相位和相序都要和电网电压保持严格 的一致，不然，会对电网产生很大的冲击电流。随着发电机容量的不断增大，冲击电流也随 之增大，严重时不但可引起电网电压的大幅下降，还会对风力发电机组造成损坏。由于风能 资源本身的不确定性和风力发电机组的运行特性，并网之后，风电还可能给电网带来谐波污 染、电压波动等各种各样的影响“。因此，需要对并网技术进行研究，使得发电系统输出 的电压能够与电网保持一致、能量可以根据实时需要而进行调节。对于风力发电而言，还需 要考虑能够最大限度地利用风能。为了达到上面的要求，风力发电的研究者们提出了各种各 样的控制方案，目前应用较多的是变桨距变速恒频控制系统。 同步直驱风力发电系统就是一种变速恒频发电系统。风机不经增速齿轮箱，直接驱动发 电机，即运行时，发电机转速与风机转速相等。在低于额定风速下运行时，风轮转速根据最
P=Ps= VV sind X Qs= X X
和电压矢量关系图（见图2）
2基于SIMULINK的并
UC 图3控制信号产生流程
UC 图3控制信号产生流程
可得到输入到SVPWM 模块的控制量Uaipha'、Ubeta'，最后得到输出的 SVPWM波。其中 K是基于标么值的控制电压幅值增益参数。
不考虑线路损耗及计算过程造成的延时3层钢混化工仓库项目施工组织设计，根据控制要求设计SIMULINK仿真同步风力 发电机并网控制模型。设在风速恒定时，直流母线实验电压Ua400V，电网电压Ua110V、 50Hz，发电机与电网连接等效阻抗0.3pu，采样时间Tw0.0001s。 功率因数为1和0.9时输出电压波形分别如图4（a）、（b)所示：
图4（a）cosj=1时电网电压（上）和输出电压
(b)cOsj=0.9时电网电压（上）和输出电压波形（下） 从图中可以看出，采用SVPWM波进行调制可以很好地满足输出电压的相位和幅值
仿真的结果表明，SVPWM可以成功地实现电网并网运行的控制。控制过程大部分由软 件完成，相对于SPWM控制方式而言可以省去锁相环等电力电子电路，减少了这一部分的 硬件投资。同时，鉴于同步直驱风力发电机与异步风力发电机相比可以省去增速齿轮箱，并 可实现有功功率和无功功率可调等优势，笔者建议可对同步风力发电机的控制进行进一步的 研究，进而探寻出更好地利用风能资源的方法。 本文作者创新点：提出了在同步直驱风力发电系统中用SVPWM代替SPWM来控制系统逆 变的输出，在满足了发电机并网要求的同时输出更小的谐波；将控制的实现更多地用软件来 实现，省去SPWM所需的锁相环等电力电子电路，一定程度上缩减了硬件投资。 项目经济效益：1300万