优化的背靠背变流器下风电系统仿真对比研究

本文主要探讨的是基于背靠背变流器的风电系统仿真对比研究。在全球能源需求日益增长的背景下，风能作为一种可再生能源，因其丰富的储量和环保特性，正在被广泛应用于电力生产中。永磁同步电机（PMSG）作为风力发电系统的核心组件，其结构简单、运行稳定、效率高，直接驱动发电机，减少了传统风力发电系统中的齿轮箱，提高了系统效率。 文献[4,5,6]深入研究了风力机、最大风能捕获和桨距角等关键模块的控制原理和特性，这些模块在永磁直驱风电系统中发挥着至关重要的作用。背靠背变流器则是这个系统的中枢，它能够将风力机产生的变化电压频率转换为电网所需的恒定电压频率，确保电网的稳定接入。文献[7,8,9]进一步分析了背靠背变流器的设计和运行特性，优化了系统性能。 然而，传统的系统接入详细变流器模型方法可能导致仿真计算量增加，且波形含有高次谐波，这会影响仿真效率和精度。为解决这个问题，文献[13,14]提出了采用变流器的均值模型，通过简化变流器模型，只保留基波成分，降低了数学复杂度，允许使用大步长仿真技术。这种方法在MATLAB/Simulink等工具中得到了应用，如文献[15,16,17]构建的永磁直驱风电系统模型，有效模拟了系统参数的动态行为。 文章的重点在于，作者针对永磁直驱风电系统开发了一种改进的控制策略，并利用均值模型进行系统仿真。通过对比分析，证明了这种简化模型和改进控制策略在减少计算量、提升仿真速度的同时，仍能保持足够的精度和有效性。具体来说，风力机特性模块部分介绍了风能如何被转化为机械能，风速对风力机输出功率的影响公式也有所提及。 本文的研究旨在通过优化风电系统仿真方法，提高其效率和准确性，为永磁直驱风电系统的实际应用提供了技术支持，对于推动绿色能源的发展具有重要意义。