全功率风机变流器介绍

全功率风机变流器介绍 一、全功率变流器控制原理 全功率风力发电系统主体电路结构，如图 1 所示。发电机的输出端连接变流器的机侧，变流器的网侧输出经升压变器后，连接电网。 图 1 全功率风力发电系统主体电路结构。 随着风速的变化，发电机的转速也变化，因此发电机输出的电压幅值和频率是变化的，而电网的电压幅值和频率是恒定的。为了将发电机输出的频率和幅值变化的交流电送入到电网，变流器起到中间纽带环节的作用。首先将发电机输出的交流电经机侧变流器部分整流成直流电，再经由网侧变流器部分逆变成交流电送入电网。 图 2 为全功率风力发电功率控制原理图，风机总控依据当前的风况，通过变桨和偏航控制叶片吸收的机械能，获得发电机的转矩量。然后将转矩量值下发给变流器。变流器根据总控下发的转矩指令，控制对发电机电能的抽取，从而控制并网电流大小。 风机总控变流器送入电网电能总控依据当前风况，下发发电机转矩指令。转矩指令并网电流变流器响应转矩指令，控制并网功率。 图 2 功率控制原理图 对于机侧的变流器部分，在无速度传感器控制技术的基础上，采用基于定子电流定向的复合矢量控制技术，实现最大转矩电流比矢量控制的控制性能。图 3为发电机的控制矢量图。 fdqsus sR iqsqjLisdsdjLi0esfisiqisdis 图3 发电机控制矢量图 对于网侧的变流器部分，采用电流解耦控制技术及并网电流对称控制技术。通过对并网电流的解耦，将并网电流分解为有功电流、无功电流单独控制，实现有功功率和无功功率的控制。同时为实现三相并网电流的对称控制，将负序的有功电流和无功电流控制为零。控制结构框图如图4 所示。 网侧变流器电网aibiciaubucudcuSVPWMpsθDDSRF-SPLLnqindipdipqipsθDDSRF-SPLLpqunqupdunduP I*dcudcup*qiP Ipqin*q0iP Inqip*diP Ipdin*d0iP Indidqpg_qVng_dVpg_dV+ + ng_qV++dqα_puβ_puα_nuβ_nu++++psθ 图4 网侧变流器控制框图 根据机侧变流器主体电路及控制策略，进行建模分析。图5 为机侧变流器的主体电路结构，图6 为转换为数学模型的机侧控制框图。 idcaSC(0.25pu)dc(2.7pu)VbScSaSbScSABCPNPMSG 图5 机侧变流器主体电路结构 pw mK( )(r)q du( )q du( )q di*( )q dipw m1/ K( )1q dsLsR1ipisks1s 1sT ( )f x*T1.56puPWMk0.3pkpu0.8pui 0.08pusT  图6 机...