直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)

1、6直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)一、概述1 .為什么風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中需要齒輪箱2 .齒輪箱帶來的問題3 .如何能夠省去齒輪箱4 .直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的兩種典型結(jié)構(gòu)二、不控整流+boost控制的pmsg工作原理最大功率追蹤原理、控制思路、優(yōu)缺點(diǎn)。三、pwm變換器控制的pmsg工作原理1 .pmsg的數(shù)學(xué)模型2 .pmsg的矢量控制與最大功率追蹤四、pwm并網(wǎng)變換器的工作原理一、概述1.為什么風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中需要齒輪箱風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，風(fēng)力機(jī)的額定轉(zhuǎn)速較低，一般為幾十 r/min300r/min,而且葉片越長，風(fēng)力機(jī)的額定轉(zhuǎn)速越低。提示：從最佳葉尖速比的角度考慮。4 o)r葉片數(shù)相同的風(fēng)力機(jī)，其葉尖

2、速比相近，在相同的風(fēng)速下， 風(fēng)輪的半徑越大，風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速須越小，才能保證葉尖速比 為最佳葉尖速比。只有在最佳葉尖速比的情況下，風(fēng)力機(jī)吸收的風(fēng)能才最大。r phe -a=-n flflneen對于高額定轉(zhuǎn)速的發(fā)電機(jī)，必須采用齒輪箱升速; 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)容量越大，齒輪箱的升速比越大。2 .齒輪箱帶來的問題(1)降低效率(2)增加故障率，降低可靠性(3)增加維護(hù)成本英國的筑計(jì)(statistic in u.k.)風(fēng)機(jī)損壞的甌因： 電控系嫉.12% 杳輪箍.12%體狀系跳.8%發(fā)電機(jī).5%酒壓,5%電網(wǎng)連接.5%38%134%39%1000-1800kw500-1000 kw)a3jdt l gc+1(

3、unn +unh ga gb gc /c +凡+幻第3 jc = saiga+sbigb+scigc-iload%+%+gc=o%=_ +1dt l sa ldigb r .1dttlgb+t(sb%=_ +idt l 8c lgc( s.c*s&h3c+sb+sc)3+s+s13j(sa+s+sl3j,loadvga = fyde vgb = flvdcygc = fydiuqn =+ l + vqrga 8a dt 861di.diqr=ri “ + l + vqr8c 8c dt 8cdv1c- = saiga+sbigb+scigc-iload(s+sb+sj3+,+凡)3+品+集)d

4、ia= ri +l +ga 且。 dtdinrn a = ri。a + lfvong& 夕dt gdv,c 崇=(s&a+sa.-lc/ 1/d軸定向于電網(wǎng)電壓的同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下，有di d憂 gd=rigd+l：-a)xlisq + vgd diqn=r%+l 請+%/+%c = (s&d + sqigq )-iloadip = u d + u i =ui i q = u ai ui g gd gd gq gq gd匕 ggd gqgq控制dq軸電流，就可以分別控制變換器從電網(wǎng)吸收或者發(fā)出的 有功和無功功率，而且，有功功率和無功功率互不影響。實(shí)現(xiàn)解耦控制。控制無功功率，影響變換器的功率因數(shù)。

5、通常希望其功率因數(shù) 為1。所以通?？刂苢軸電流為零?？刂朴泄β?，影響什么？正常情況下，應(yīng)控制輸入或輸出的有功功率，使其與直流負(fù) 載功率平衡。但如何做到這一點(diǎn)呢？直接測直流負(fù)載功率，有多少就向電網(wǎng)送或要多罷慮到損耗不準(zhǔn)確，控制有誤差，那么二者不是很精確匹配，會(huì)出現(xiàn)什么問題？直流母線電壓不穩(wěn)，由于誤差的積累，會(huì)導(dǎo)致其電壓升高或 降低。影響系統(tǒng)的控制性能。而且，還必須檢測直流負(fù)載的功率。如果從電網(wǎng)吸收的功率和負(fù)載的功率不匹配，電容電壓就不 穩(wěn)，不穩(wěn)、，pwm變換器無法正常工作。那如何保證直流母線 電壓穩(wěn)定？ 對其進(jìn)行閉環(huán)控制，電壓降低，需要從電網(wǎng)多吸收有功功 率，電壓升高，需要少吸收有功功率或發(fā)出有功功率。這樣 可以保證兩邊的功率平衡，又能保證直流母線電壓的穩(wěn)定。所以，pwm并網(wǎng)變換器的控制思路是：直流母線電壓為外 環(huán)，內(nèi)環(huán)為電流環(huán)，電壓外環(huán)的輸出作為d軸電流環(huán)的輸入。叫d電流內(nèi)環(huán)仍采用矢量控 制。pi調(diào)節(jié)器的參數(shù)如 何設(shè)計(jì)？根據(jù)電壓方程找到電流 與變換器輸出電壓的傳 遞函數(shù)之間的關(guān)系。然 后，再根據(jù)工程化設(shè)計(jì) 方法，進(jìn)行求解。矢量控制的關(guān)鍵，即定 向矢量的角度如何求？本節(jié)小結(jié)1、直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)與雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)相比， 是有省去齒輪箱、對電網(wǎng)異常的適應(yīng)能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。但成本較