双馈风力发电系统仿真研究及最大功率追踪功能实现

资源摘要信息:"双馈风力发电系统仿真，DFIG，采用背靠背双pwm变换器，具备最大功率追踪功能" 双馈风力发电系统（DFIG）是一种风力发电技术，它允许发电机的转子在高于或低于电网频率的情况下运行，实现了变速恒频（VSCF）发电。这种系统的核心优势在于，它可以在不同风速下保持较高的能量转换效率。在双馈风力发电系统中，背靠背双脉宽调制（PWM）变换器的应用是关键技术之一，它通过转子侧变换器和网侧变换器的紧密配合，实现了风力发电机的高效运行。 转子侧变换器的作用是调节转子电流，以控制发电机的输出功率和功率因数。基于定子电压定向的矢量控制策略可以实现有功和无功功率的解耦控制，即有功功率和无功功率可以独立控制。在这种控制策略下，转子侧变换器采用功率外环电流内环的双闭环控制结构，能够确保系统具有良好的动态响应性能和稳定性。此外，MPPT（最大功率点跟踪）功能的实现是通过转子侧变换器完成的，它根据当前的风速条件实时计算出最佳的功率输出点，确保风力发电机在各种风速条件下都能输出最大可能的功率。 网侧变换器的主要作用是确保风力发电系统与电网的同步运行，同时控制直流母线电压的稳定。通过采用电网电压定向的矢量控制策略，网侧变换器通常采用电压外环电流内环控制方式。这种方式能够有效地保持直流母线电压的恒定，同时保证输入功率因数接近于1，这意味着风力发电系统对电网的干扰最小，有助于提高电能质量。 MPPT功能是风力发电系统中至关重要的一项技术。在双馈风力发电系统中，MPPT通常采用最优特性曲线法，这是一种基于风速和叶片角度的最优匹配策略。该方法能够根据实时的风速条件，动态调整风力发电机的工作点，以达到在不同风速下获取最大功率的目的。 模型注释清晰、简单易懂是双馈风力发电系统仿真模型的一个显著特点。这样的设计不仅便于研究者和工程师理解系统的各个组成部分及其工作原理，而且有助于调试和优化整个系统。此外，仿真模型可以提供文献参考，为研究和工程实践提供了丰富的理论基础。根据不同的应用需求，仿真模型也可以进行定制，以适应特定的技术规格和要求。 总之，双馈风力发电系统仿真中采用的背靠背双PWM变换器技术，结合了矢量控制策略、双闭环控制结构和MPPT功能，不仅提高了风力发电的效率和性能，而且通过仿真模型的开放性和透明性，为风能技术的研究和开发提供了有力支持。随着风力发电技术的不断发展，这些先进的控制策略和仿真技术将在未来的风力发电项目中发挥更加重要的作用。