双馈风力发电系统网侧变换器的实验研究

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双馈风力发电系统交流励磁电源一直是研究热点,其性能的优劣对于整个风电机组的运行效率及和电网的稳定性起着重要作用。近些年来,由于双PWM变换器自身的独特优势,在众多励磁电源中受到了特别的关注。双PWM变换器由转子侧变换器和网侧变换器构成,其中网侧变换器起着稳定直流母线电压,控制功率因数等重要作用,本文就将对网侧变换器进行重点研究。  本文首先介绍分析了双馈风力发电交流励磁电源的种类以及优缺点,选择双PWM网侧变换器作为本文的研究对象。其次,根据网侧变换器的结构以及原理,构建了网侧PWM变换器数学模型,然后,针对传统闭环控制方法中存在的功率因数不可控等问题,总结完善了电压电流双闭环控制策略,并给出了控制框图。在此基础上,设计搭建了网侧PWM变换器的硬件电路,并结合DSP提供的CCS平台编写了控制程序。  最后对双馈风力发电网侧变换器进行稳态和动态了实验研究。对实验结果进行了分析,实验结果表明,本文所设计的网侧PWM变换器可以实现单位功率因数整流和逆变运行,并且可以很好地跟踪直流母线电压,保持直流母线电压的稳定性,消除了传统变换电路中存在的直流母线电压不稳定、功率因数不可控等问题,变换器具有良好的过渡过程控制能力,具有一定的工程借鉴价值。
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