1.5MW风力发电系统中电机侧变流器的直接转矩控制研究

本文主要探讨了在风力发电领域中，特别是1.5MW变速恒频风力发电系统中，电机侧变流器的重要作用及其直接转矩控制的应用。风能作为可再生能源，随着环保意识的提高和技术的进步，已成为解决能源短缺问题的关键途径。永磁同步发电机因其高效和可靠的特点，在直驱式风力发电系统中占据了核心地位。 作者石磊在电力电子与电力传动专业攻读硕士学位期间，深入研究了永磁同步发电机在变流系统中的工作原理和控制策略。变流系统由永磁同步发电机、电机侧变流器和电网侧变流器组成，其中电机侧变流器负责实现对发电机转矩和速度的精确控制，是系统的核心部分。 文章详细阐述了直接转矩控制的基本概念，这是一种直接将控制指令转化为电机轴上的电磁转矩的方法，旨在提高系统动态性能和鲁棒性。文中提出了针对传统直接转矩控制中可能遇到的问题，如电阻变化、磁链积分器饱和和开关频率不稳定，提出的改进措施，以确保系统的稳定性和效率。 由于风力发电机通常没有内置位置传感器，本文着重研究了无位置传感器的控制技术，以实现对发电机状态的准确监测和控制。通过仿真分析和实验验证，作者设计的永磁同步发电机直接转矩控制系统在实际应用中表现出良好的性能，能够有效地克服各种挑战，具有很高的实用价值。 关键词：直驱式风力发电、电机侧变流器、永磁同步发电机、直接转矩控制、无位置传感器控制。该研究对于推动风力发电技术的发展，特别是在永磁直驱系统的设计优化方面，提供了理论支持和实践经验，对绿色能源行业的可持续发展具有重要意义。