双馈风力发电系统与双PWM变换器控制策略研究

资源摘要信息:"双馈风力发电系统结合了双PWM变换器控制系统和直接转矩控制技术，旨在提升风力发电效率并替代传统的风力发电机。系统中的转子侧通过定子磁链定向的矢量控制策略实现对d轴的定向，利用双闭环控制结构，其中外环为速度环而内环为电流控制环。网侧则采用基于dq解耦的直接功率控制方法，以实现转子侧以单位功率因数消耗能量，达到功率因数为1的效果。此外，系统添加了转子电流过流保护电路（crowbar），并在设计中考虑了参数突变的情况，以研究在外界干扰下系统对转矩、功率、电压等波形变化的应对策略。该系统的设计与研究对于风力发电技术的发展具有重要意义，相关研究与参考文献也为行业提供了宝贵的资料。 知识点详细说明： 1. 双馈风力发电系统概念： 双馈风力发电系统是一种风力发电技术，它允许发电机在不同的转速下运行，提高了风能转换效率。该系统核心在于一个可变速的风力机驱动一个双馈感应发电机，并通过双PWM变换器控制系统进行电能转换和控制。 2. 双PWM变换器控制系统： 双PWM变换器控制系统由两个PWM（脉冲宽度调制）变换器组成，分别控制发电机的网侧和转子侧。该系统能够进行高效率的电能转换，并具有良好的动态响应性能。 3. 定子磁链定向矢量控制策略： 该策略通过定向控制转子侧的d轴电流，实现对发电机定子磁链的精确控制。d轴定向有助于简化电机模型并实现对转矩和磁链的独立控制。 4. 双闭环控制结构： 双闭环控制系统由外环的速度控制环和内环的电流控制环组成。外环控制转速，以达到设定的发电功率，内环控制转子电流，确保电机按照设定的参数运行。 5. dq解耦直接功率控制： dq解耦技术是一种先进的控制策略，用于发电机网侧控制。该技术能够实现对发电机有功功率和无功功率的独立控制，进而实现单位功率因数运行。 6. 转子电流过流保护电路（crowbar）： Crowbar电路是一种用于保护双馈风力发电系统转子侧的装置。当系统检测到电流超过安全阈值时，crowbar电路会被触发，以短路转子侧，保护系统不受到电流冲击的损害。 7. 参数突变的研究： 在系统设计中引入了参数突变，用于模拟外部环境变化对风力发电系统性能的影响。通过研究系统对这些变化的适应能力，可以更好地优化系统设计，提高其在实际运行中的稳定性和可靠性。 8. 波形变化分析： 通过对转矩、功率、电压等关键参数的波形变化进行分析，研究人员可以评估双馈风力发电系统在实际工作条件下的表现，并据此优化控制策略和系统设计。 以上知识点涵盖了双馈风力发电系统的设计原理、控制策略、保护措施以及性能分析等多个方面，对于理解和掌握该技术具有重要的指导意义。"