基于TMS320系列控制的变速恒频风力发电励磁变频技术研究

"变速恒频风力发电机组励磁变频器的研究" 变速恒频风力发电机组励磁变频器是现代风力发电系统中的关键组成部分，它允许风力发电机在风速变化的情况下保持恒定的频率向电网供电。该研究由苑国锋、柴建云和李永东在2005年发表于《中国电机工程学报》第25卷第8期，探讨了基于TMS320LF2407A和TMS320VC33微处理器控制的双馈感应发电机风力发电系统。 在风力发电系统中，变速恒频技术(VSCF)至关重要，因为它允许发电机根据风速的变化调整转速，同时保持电力输出的频率恒定。双馈感应发电机(DFIG)在这种系统中扮演着重要角色，因为它的结构允许在并网时独立控制有功功率和无功功率。 该研究分析了系统的控制策略，提出了电压导向和定子磁链导向的矢量控制方法，分别用于励磁变频器的电网侧和转子侧。电压导向控制(VOC)关注的是电网电压的控制，而定子磁链导向控制(SFOC)则侧重于发电机内部磁链的稳定。这两种控制方法结合使用，能够实现对发电机并网的平滑同步，确保发电机在允许的速度范围内顺利接入电网。 同步控制是研究的另一个重点，通过精确的同步算法，使得发电机能够在不同风速下与电网稳定连接，避免了对电网的冲击。此外，这种控制系统还能够独立调节发电机的有功和无功功率输出，提高了风能转换的效率和电网接入的友好性。 实验结果显示，当发电机速度在许可范围内变化时，可以实现软同步，这意味着风力发电系统的并网过程更加平滑，减少了对电网的扰动。同时，系统的动态响应良好，能够有效地调节有功和无功功率，适应风力资源的变化，增强了风力发电系统的稳定性和经济性。 这项研究为变速恒频风力发电机组的励磁变频器提供了深入的理解和实用的控制策略，对于提升风能利用效率、优化电网接入以及推动可再生能源的发展具有重要意义。