三电平NPC风力发电系统控制策略：直流侧电容中性点电位平衡

"直驱风力发电系统三电平变换器控制策略研究 (2014年)" 这篇2014年的论文主要探讨了永磁直驱风力发电系统中基于NPC（Neutral Point Clamped，中点钳位）三电平变换器的控制策略，旨在解决直流侧电容中性点电位不平衡的问题。NPC三电平变换器在风力发电系统中具有降低谐波含量、提高电能质量的优势，但其直流侧电容的中性点电位容易出现不平衡，这会影响系统的稳定性和效率。 论文作者季小康和廖勇提出了一个创新的解决方案，即采用简化空间矢量脉宽调制（Simplified Space Vector Pulse Width Modulation，SVPWM）算法，该算法能够优化开关频率，减少开关损耗，并提高系统效率。同时，他们引入了实时电流监测（Real-time Current Detection，RCD）电位平衡控制策略，这一策略能够实时监控并调整中性点电位，确保电容中性点的稳定。 论文还结合了机侧变换器（发电机侧）的转子磁场定向控制策略和网侧变换器（电网侧）的电网电压定向控制策略。转子磁场定向控制使得发电机输出的电磁功率可以独立控制，而电网电压定向控制则保证了系统与电网的电压同步，实现有功无功功率的解耦控制。 为了验证提出的控制策略，研究人员利用MATLAB/Simulink仿真工具建立了系统模型，通过仿真模拟实际运行情况，证明了控制策略的有效性和正确性。这种控制策略不仅能够实现最大风能捕捉，还能够在不同工况下保持系统的稳定运行，抑制中性点电位不平衡，从而提高整个直驱风力发电系统的性能和可靠性。 这篇论文对于理解NPC三电平变换器在直驱风力发电系统中的应用及其控制策略具有重要价值，为实际风电场的设计和运行提供了理论支持和参考。通过这种控制策略，可以提升风能转换的效率，减少对电网的影响，对于推动可再生能源的发展和应用具有积极意义。