直驱式永磁同步风力发电系统

1、6直驱式永磁同步风力发电系统一、概述1 .为什么风力发电系统中需要齿轮箱2 .齿轮箱带来的问题3 .如何能够省去齿轮箱4 .直驱式永磁同步风力发电系统的两种典型结构二、不控整流+boost控制的pmsg工作原理最大功率追踪原理、控制思路、优缺点。三、pwm变换器控制的pmsg工作原理1 .pmsg的数学模型2 .pmsg的矢量控制与最大功率追踪四、pwm并网变换器的工作原理一、概述1.为什么风力发电系统中需要齿轮箱风力发电系统中，风力机的额定转速较低，一般为几十 r/min300r/min,而且叶片越长，风力机的额定转速越低。提示：从最佳叶尖速比的角度考虑。4 o)r叶片数相同的风力机，其叶尖

2、速比相近，在相同的风速下， 风轮的半径越大，风力机的转速须越小，才能保证叶尖速比 为最佳叶尖速比。只有在最佳叶尖速比的情况下，风力机吸收的风能才最大。r phe -a=-n flflneen对于高额定转速的发电机，必须采用齿轮箱升速; 风力发电系统容量越大，齿轮箱的升速比越大。2 .齿轮箱带来的问题(1)降低效率(2)增加故障率，降低可靠性(3)增加维护成本英国的筑计(statistic in u.k.)风机损坏的瓯因： 电控系嫉.12% 杳轮箍.12%体状系跳.8%发电机.5%酒压,5%电网连接.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轴定向于电网电压的同步旋转坐标系下，有di d忧 gd=rigd+l：-a)xlisq + vgd diqn=r%+l 请+%/+%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轴电流，就可以分别控制变换器从电网吸收或者发出的 有功和无功功率，而且，有功功率和无功功率互不影响。实现解耦控制。控制无功功率，影响变换器的功率因数。

5、通常希望其功率因数 为1。所以通常控制q轴电流为零。控制有功功率，影响什么？正常情况下，应控制输入或输出的有功功率，使其与直流负 载功率平衡。但如何做到这一点呢？直接测直流负载功率，有多少就向电网送或要多罢虑到损耗不准确，控制有误差，那么二者不是很精确匹配，会出现什么问题？直流母线电压不稳，由于误差的积累，会导致其电压升高或 降低。影响系统的控制性能。而且，还必须检测直流负载的功率。如果从电网吸收的功率和负载的功率不匹配，电容电压就不 稳，不稳、，pwm变换器无法正常工作。那如何保证直流母线 电压稳定？ 对其进行闭环控制，电压降低，需要从电网多吸收有功功 率，电压升高，需要少吸收有功功率或发出有功功率。这样 可以保证两边的功率平衡，又能保证直流母线电压的稳定。所以，pwm并网变换器的控制思路是：直流母线电压为外 环，内环为电流环，电压外环的输出作为d轴电流环的输入。叫d电流内环仍采用矢量控 制。pi调节器的参数如 何设计？根据电压方程找到电流 与变换器输出电压的传 递函数之间的关系。然 后，再根据工程化设计 方法，进行求解。矢量控制的关键，即定 向矢量的角度如何求？本节小结1、直驱式永磁同步风力发电系统与双馈风力发电系统相比， 是有省去齿轮箱、对电网异常的适应能力强等优点。但成本较