六 结束语
随着变频技术的蓬勃发展,变速恒频异步发电技术特别是双馈异步风力发电技术得以快速实用,其单机容量已经达到兆瓦级,迅速成为风电场的主力机型。近二十年来,在风力风电的变频技术上取得了许多非常有意义的成果,我国在变频器的产业化上也取得了很大的进展。我们相信双馈变速恒频风力发电技术必将在未来相当长一段时间在风电领域扮演非常重要的角色。。
三、基本控制算法
交流励磁结构即双馈变速恒频风力发电系统得到了非常广泛的应用,在其发展过程中出现了很多控制策略,主要包括矢量控制、标量控制以及直接功率控制等。
1.矢量控制。
德国工程师F.Blashke在上世纪七十年代提出的矢量控制原理,使得交流调速技术发生了一次质的飞跃,应用在双馈调速上,获得了令人振奋的动静态性能。矢量控制的理论基础是磁场定向原理,通过引入坐标变换,将原来复杂的双馈电机模型等效为d-q模型的基础上,对坐标轴的交叉耦合信号进行有效的补偿,可以得到类似直流调速的效果。。
双馈系统的矢量控制结构通常将转子交流量分解成有功分量和无功分量,并对之进行闭环控制。通常为了简化双馈矢量控制系统的电磁转矩和其他矢量之间的复杂关系,需要使坐标轴定向在某个矢量上。一般的,在双馈系统可以选择的定向矢量为定子磁链、气隙磁链、定子电压以及转子电流等。其中,比较常用的是以定子磁链和气隙磁链为定向矢量的控制方法。
2.多标量控制
基于多标量模型的双馈电机控制方法通过多标量模型变换电机系统到两个独立的线性子系统中,利用PI调节器控制定子的有功和无功。在该方案中,定义转子转速,定子磁链幅值的平方,定子磁链和转子电流的叉积和点积四个标量,并根据上述四个标量电机的微分方程,在忽略定子电阻的情况下,对定子磁通做归一化处理后,电机的有功功率以及无功功率可以解耦控制。
3.直接功率控制
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