比例谐振双馈风力发电双PWM变换器的研究

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双馈风力发电机双PWM变换器控制及实现

风为我控，引领未来
两电平电压型双PWM变流器
缺点
中间直流侧电压的波动。如果增加直流母线电容值，电容体积庞大，随着时间的增加电容值减少，影响寿命。目前通常采用功率平衡控制方式来解决。
风为我控，引领未来
二、双馈用变流器的要求及拓扑
多电平双P W M 变流器
为了满足风力发电对高压、大功率和高品质变流器的需求，多电平变流技术得到广泛应用。采用多电平变流技术后，可以在常规功率器件的耐压基础上，提高电压等级，获得更高级（台阶）的输出电压，使波形更接近正弦。谐波含量少，电压变化率小，并获得更大的输出容量。典型的多电平拓扑结构有：二极管箝拉型、飞越电容型，级联H 桥型、混合箝拉型等。随着电平数增加，箝拉器件的数目也增加，导致系统实现困难。通常以三电平、五电平变流应用居多。
Gearbox Wind
DFIG
Ps , Qs
Transformer 3
Pgrid , Qgrid
3
3
Pr , Qr
Capacitor
3
PWM converter
PWM converter
风为我控，引领未来
一、双馈发电机工作原理
4.双馈发电机等效电路和稳态方程
风为我控，引领未来
一、双馈发电机工作原理
5.双馈发电机能量流动关系
风为我控，引领未来
一、双馈发电机工作原理
5.双馈发电机能量流动关系
风为我控，引领未来
一、双馈发电机工作原理
5.双馈发电机能量流动关系
发电机转子能量是在电网和电机之间双向流动的，这也是双馈发电机中“双馈”的本质。此外，接转子回路的变流器，即发电机转子励磁的电源必须是一个能量能够双向流动的变流器。

双馈风力发电系统双PWM变换器的控制策略研究

。交流励磁变速恒频（ＡＥＶＳＣＦ）
风力发电系统相对于恒频恒速发电系统具有一系列的优势：变速运行不仅提高了能量利用率而且还降低了原动机承受的机械应力；能实现有功功
２］；它的转速运行范围率与无功功率的解耦控制［
１交流励磁双馈电机的运行原理
２双ＰＷＭ变换器的控制策略
转子侧变换器与网侧变换器通过直流母线连接在一起，直流母线电压的稳定是双ＰＷＭ变换
３］。转子侧变换器的功能是实器正常工作的前提［
现有功功率与无功功率的独立调节以及在风速变化时实现最大风能追踪。网侧变换器的功能是实现直流电压的稳定以及确保网侧输入单位功率因数的正弦电流。２．１ＤＦＩＧ输出功率解耦控制策略ＤＦＩＧ有功无功功率的解耦控制是实现最大风能追踪的前提。本文采用定子磁链定向矢量控制作为转子侧变换器的控制策略来实现ＤＦＩＧ功率解耦控制。将Ｄ定子绕组采ＦＩＧ作为理想电机处理后，用发电机惯例，转子绕组采用电动机惯例，定子与工频电网相连，所以可忽略定子电阻，采用定子磁，链定向将定子磁链 Ψ１定向于Ｍ轴上，即ｕＭｓ＝０，。ｕｕｕ ΨＭｓ＝Ψ１， ΨＴｓ＝０Ｔｓ＝－１（１为定子电压幅值）根据上述的情况可以得到ＤＦＩＧ在两相同步旋转
ｎｐ ±ｆｆｓ＝ｒ６０
为发电机转速；ｐ为发电机极对数。
（）１
式中：ｎｆｆｓ为定子电流频率；ｒ为转子电流频率；由式（可以看出，当发电机的转速变化时，１）

风力发电用双PWM变频器仿真研究

2009年第8期58风力发电用双PWM 变频器仿真研究罗林1 张桂怀2 王振凯3（1.内蒙古工业大学电力学院，呼和浩特 010051； 2.内蒙古电力科学研究院，呼和浩特 010020； 3.哈尔滨工业大学航天学院，哈尔滨 150001）摘要本文针对无刷双馈风力发电机，采用了一种新的三相电压源型双PWM 变频器控制方案，网侧采用d-q 模型的空间矢量脉冲宽度调制（SVPWM ），较好地实现了电压的跟踪和单位功率控制，转子侧采用电流滞环控制。

仿真表明，该双PWM 变频器网侧能够获得单位功率因数的正弦输入电流，稳定的直流输出电压，转子侧电流具有快速的动态响应；变频器能够实现能量的双向流动，仿真验证了控制策略的正确性和有效性。

关键词：双PWM 变频器；无刷双馈电机；仿真；风力发电Simulation Study of Dual PWM for Wind Power GenerationLuo Lin 1 Zhang Guihuai 2 Wang Zhenkai 3（1.School of Electric Power, Inner Mongolia University of Technology, Hohhot 010051；2. Inner Mogolia Electric Power Research Institute, Hohhot 010020；3.School of Astronautics,Harbin Institute of Technology,Harbin 150001）Abstract This paper introduced a new three phase voltage source dual PWM control scheme for wind power system of brushless double-fed machine(BDFM).The d-q model based in the space vector pulse width modulation (SVPWM) was used to get a good performance of voltage’s tracking and unity power factor control of gird side.The hysteresisor current control was used for the motor side. The simulation results show that unity power factor current wave can be achieved , the dc voltage is steady. Rotor-side Current has fast dynamic response, Power is able to bidirectly flow through the dual PWM. Simulation results verify the availability and validity of the proposed control strategy.Key words ：fual PWM ；BDFM ；simulation ；wind power generation1 引言近几年我国新能源产业发展很快，开发和利用可再生能源得到了高度的重视，特别是交流励磁变速恒频风力发电得到了迅速的发展。

双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展

双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展一、双馈风电机组的基本原理双馈风电机组是由双馈感应电机和功率电子变流器组成的风力发电系统，其主要包括双馈感应电机、主控制器、功率电子变流器等部分。

双馈感应电机具有两套定子绕组，分别为主绕组和次绕组，主绕组连接到电网，次绕组通过双馈变流器与电网相连接。

功率电子变流器采用PWM变流器，可以有效控制双馈风电机组的风机转速和输出功率。

二、双PWM变换器控制技术的发展历程双PWM变换器控制技术是指通过PWM变换器来控制双馈风电机组的转速、功率输出和电网连接等参数，其发展历程经历了以下几个阶段：1. 传统的双馈风电机组控制技术在双馈风电机组控制技术的早期阶段，主要采用传统的PID控制器来实现对双馈感应电机的控制。

这种方法虽然简单易行，但是对于非线性系统的控制能力有限，容易造成系统振荡和失稳。

随着功率电子技术和数字控制技术的发展，PWM变换器控制技术被引入到了双馈风电机组控制系统中。

通过PWM变换器可以实现对电机转速、功率输出以及电网连接等参数的精确控制，提高了系统的稳定性和控制精度。

3. 矢量控制技术的应用随着人工智能和大数据技术的发展，智能控制技术被引入到双PWM变换器控制技术中，可以通过智能算法对系统进行优化和自适应控制，提高了系统的运行效率和可靠性。

1. 高性能功率模块的应用随着功率半导体技术的不断进步，高性能功率模块的应用可以提高PWM变换器的功率密度和效率，降低系统的损耗和成本。

2. 多电平变换器技术的应用多电平变换器技术可以实现对PWM变换器的输出波形的分段控制，提高了系统的输出电压波形质量和电磁兼容性，对于提高风电系统的功率质量具有重要意义。

通过多源集成技术可以将风能和太阳能等多种清洁能源进行集成，实现多种能源的协同利用和互补，提高了系统的发电效率和稳定性。

双PWM变换器控制技术作为双馈风电机组控制系统的关键技术之一，具有广阔的应用前景和发展空间。

随着我国对清洁能源的大力扶持和风电产业的不断发展，双PWM变换器控制技术将会得到更加广泛的应用，为我国风电产业的发展注入新的动力。

双馈风力发电系统双PWM变换器的控制策略研究

ｓｍｕａｉｎｒｓｌｓｄｍｏｓｒｔｈｔｔｅｍｏｅｅｌｅｈｘｍｕｗｉｄｅｅｇｒｃｉｇ，ｅｏｐｉｇｃｎｒｌｉｌｔｅｕｔｅｎｔａｅｔａｈｄｌｒａｉｓｔｅｍａｉｍｎｎｒｙｔａｋｎｏｚｄｃｕｌｏｔｏｎ
电气传动２１０２年第４２卷第９期
ＥＥＴＩＲＩＥ２ｌＶ１４Ｎ９ＬＣＲＣＤ０２Ｖｏ．２ｏ
．
双馈风力发电系统双ＰＭ变换器的Ｗ控制策略研究
符晓巍，贾要勤（西安交通大学电气工程学院，陕西西安７０４）１０９
ｏｆａｔｖｎｅｃｉｅｐｃｉｅａｄｒａｔｖｏｗｅ，ａｉｂｅｓｅｄｃｎｓａｔｆｅｕｅｃＶＳｒｖｒａｌ — ｐｅｏｔｎ —ｒｑｎｙ（ＣＦ），ｎｓｅｈｔｂｉｉｙｏｈｅＤＣｌａｅｅｕｒｓｔｅｓａｌｔｆｔｖｏｔｇ
ｗｈｌｒｉｇｓａｅｓｔｈｎｎｈｉｈｐｗｅａｔｒｏｅａｉｎ．ｈａｉ，ｈｉｌｔｎｃｎｉｍｓｉｗｏｋｎｔｔｗｉｉｇａｄｔｅｈｇｏｒｆｃｏｐｒｔｅｃｏＡｔｔｅｓｍｅｔｍｅｔｅｓｍｕａｉｏｆｒｏ
用介绍的控制策略，以实现功率解耦控制、大风能追踪、速恒频运行、网高功率因数运行以及在工作可最变并状态切换时直流母线电压的稳定，时验证了所建模型与控制策略的正确性。同关键词：速恒频；力发电；馈电机；变风双Ｓ函数；ＰＭ变换器；量控制双ｗ矢

双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展

双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展1. 引言1.1 双馈风电机组简介双馈风电机组是一种使用双馈变压器作为连接器的风力发电系统，通常由风机、双馈风力发电机、双馈变压器、功率电子器件和控制系统组成。

这种风电机组具有双馈风力发电机速度相对风速变化较小、转矩和功率因数可控性好等特点，因此在风能利用效率和经济性方面有很高的性能。

双馈风电机组在风力发电系统中占据着重要地位，被广泛应用于风力发电场。

双馈风电机组的双PWM变换器技术是指采用了两级PWM变换器进行功率转换的技术，通过控制两级PWM变换器的工作状态来实现对风力发电机组电流和电压的精确控制。

这种技术与传统单级PWM变换器相比，具有更高的功率密度、更低的功率损耗和更高的运行效率。

双PWM变换器技术在双馈风电机组中得到了广泛应用，并取得了显著的成果。

1.2 双PWM变换器技术概述双PWM变换器技术是一种用于控制双馈风电机组的重要技术手段。

双PWM变换器是一种能够实现双馈风电机组各种运行需求的电力电子变换器。

它能够有效地控制双馈风电机组的电流和功率，提高系统的效率和稳定性。

双PWM变换器技术采用了双PWM变换器来实现对双馈风电机组的控制。

通过控制变换器的开关状态和PWM信号的频率和占空比，可以实现对电机的精确控制。

双PWM变换器技术可以有效地降低系统的损耗，提高系统的性能和效率。

双PWM变换器技术在双馈风电机组中具有重要的应用价值。

通过应用双PWM变换器技术，可以提高双馈风电机组的运行性能和可靠性，降低系统的维护成本，提高系统的发电效率。

双PWM变换器技术是未来双馈风电机组控制技术发展的重要方向，将会在未来取得更大的突破和进展。

2. 正文2.1 传统双馈风电机组控制技术传统双馈风电机组控制技术是双馈风电机组的最早期控制技术，其主要特点是通过传统的PID控制器实现转子的位置控制，并通过变频器控制转子的转速。

传统双馈风电机组控制技术的优点是控制简单、稳定可靠，在风力发电行业起步阶段具有一定的应用优势。

双馈风力发电系统双PWM变换器比例谐振控制

第29卷第15期中国电机工程学报 V ol.29 No.15 May 25, 20092009年5月25日 Proceedings of the CSEE ©2009 Chin.Soc.for Elec.Eng. 1 文章编号：0258-8013 (2009) 15-0001-07 中图分类号：TM 315 文献标志码：A 学科分类号：470·40双馈风力发电系统双PWM变换器比例谐振控制陈炜，陈成，宋战锋，夏长亮(天津大学电气与自动化工程学院，天津市南开区 300072)Proportional-resonant Control for Dual PWM Converterin Doubly Fed Wind Generation SystemCHEN Wei, CHEN Cheng, SONG Zhan-feng, XIA Chang-liang(School of Electrical Engineering and Automation, Tianjin University, Nankai District, Tianjin 300072, China)ABSTRACT: Based on the power converter and generator mathematical model in doubly fed wind generation system as well as the principle of proportional resonant (PR) controller, a novel control strategy used in dual PWM converter was proposed. The technique made full use of the characteristic of PR controller which can realize zero steady-state error in AC input signal in stationary frame. In the method, the active and reactive current component in the vector control strategy were transformed in the stationary frame to achieve the objective of keeping the DC-link voltage constant, adjusting the power factor and decoupling the active and reactive power. Compared with conventional double close-loop proportional integral (PI) controller, the PR technique is better in harmonic compensation without the complex rotating frame transformation and the couple or feedback voltage which is easily influenced by temperature and circuit parameters. The control algorithm is easy to be realized while the robustness and power quality is improved.KEY WORDS: variable speed constant frequency; doubly-fed induction generator; grid converter; rotor converter; proportional resonant control摘要：在双馈风力发电系统功率变换器及发电机数学模型的基础上，结合比例谐振(proportional resonant，PR)控制器的特性，提出了双脉宽调制(pulse-width modulation，PWM)变换器PR控制策略。

双馈风力发电系统双PWM变换器控制技术

ＤｕｌＰＭｎｅｔｒＴｅｈｏｏｙｆｒＤｏｂｙｆｄＷｉｄＰｗｅｎｒｔｎａＷＣｏｖｒｅｃｎｌｇｏｕｌ・ｎｏｒＧｅｅａｉｅｏ
ＺＡｕ－ａＵＱａｇ，ＳＮＳｏ — ｅＩＨｅｂｏＨＮＧＨｉｕｎ，ＤｉｎＵｈｕｗｎ，Ｌ —ａｊ
ｈＶＰｔｅＳＷＭｏｂｅｃｏｅｏｐｃｎｒｌｓａｅｙａｃｒｉｇｔｈｒｉｅｃｎｅｔｒａｄｍａｈｎｉｅｃｎｅｔｒｃｎｄｕｌｌｓｄｌｏｏｔｔｔｇｃｏｄｎｏｔｅｇｉｓｄｏｖｒｎｃｉｅｓｄｏｖｒｏ．ｏｒｄｅｅｔａｇｔＴｅｅｏｄｏｅＩｒｇｌｔｒｐｒｍｅｅｐｍｉｔｎｄｓｎｍｅｏｓｐｏｏｅｏｓｅｄｕｅｒｓｏｓｍｌｔｒｅ．ｈｓｃｎｒｒＰｅｕａｏａａｔｒｏｔｚｉｅｉｔｄｉｒｐｓｄｔｐｅｐｔｅｐｎｅｄｉａｏｇｈｈｓｅｄｏｈｏｔｌｓｓｅ．ｅｎｖｌＰｅｕａｏａｅｐｔｅｉｅｔｅｍ￣ｉｍｉｄｐｗｒｔａｋｎａｄｍａｅｐｅｆｔｅｃｎｒｙｔｍＴｏｅＩｒｇｌｔｒｃｎｈｌｏｒａｚｈｏｈｌｍｕｗｎｏｅｒｃｉｇ，ｎｋｔｅＤＦＧａｓｓａｎｅｓａｅｏｅｕ－ｙｃｒｎｚｔｎ，ｙｃｒｎｚｔｎａｄｓｐｒｓｎｈｎｚｔｎｒｐｄｙａｄｈＩｔｎｉｍｏｇｔｔｔｆｔｓｂｓｎｈｉａｉｒｔｈｈｏｏｓｎｈｏｉａｉｎｕｅ－ｙｃｒｉａｉａｉｌｎｏｏｏｓｏｈｙＦｎｌｅｑｉｋｅｓａｄｒｌｂｌｙｏｈｏｔｌｓｓｅａｅｐｖｄｂｉｌｔｎｍｏｔｌ．ｉａｙｔｕｃｎｓｎｅｉｉｔｆｔｅｃｎｒｙｔｍｒｒｅｙｓｍｕａｉ．ｌｈａｉｏｏｏ

双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展

双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展随着风电技术的发展和应用，双馈风电机组已成为目前风力发电领域中的主流技术之一。

相比直驱和传统的感应发电机，双馈风电机组具有转速可调、效率高等优点。

而双PWM变换器控制技术则是双馈风电机组能够实现高效、高质量运行的关键技术之一。

双PWM变换器介绍双PWM变换器是指在双馈风电机组中应用的一种电力电子变流器，其主要应用于将风轮机输出的交流电能转换为高质量的直流电能，并通过控制功率电子开关的导通和断路，实现对机组转速和电量的精确控制。

1. 相对于传统的一级变频方案，双PWM变换器能够将功率因数提高到0.95以上，显著提高了系统运行效率和信号传输质量。

2. 双PWM变换器能够实现无级调速和双向变流，适应了风力机组不断变化的工况需求。

3. 双PWM变换器具有高可靠性和低开销，使得其在工业应用中得到广泛应用。

发展历程从1990年代开始，欧洲和美国的风能发电厂开始大量采用双馈风电机组，并将双PWM 变换器应用到系统控制中。

近年来，我国也开始大力发展风能发电行业，并采用了双PWM 变换器控制技术，如海上风电场、山区小型风电机组等应用中，双PWM变换器已成为主流控制技术。

未来展望未来，随着风能发电技术的发展和应用的不断深入，双馈风电机组和双PWM变换器控制技术也将得到进一步优化和发展。

例如，将双PWM变换器控制技术应用于轮毂电机控制系统中，能够提高转子的控制精度和响应速度，使得机组的安全性和稳定性更加优越。

同时，伴随着电子元器件技术的不断提高，双PWM变换器在结构上也将不断优化和升级，为未来的风能发电行业提供更加强大的支持。

总之，双PWM变换器控制技术是风能转化为电能的重要环节，其发展途径包括提高功率因数、实现无级调速和双向变流，在未来的应用中将会成为必不可少的控制技术之一，为实现清洁能源的可持续发展做出贡献。

双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展

双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展1. 引言1.1 双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展随着风电行业的迅速发展，双馈风电机组已成为风力发电系统中的主流技术之一。

双馈风电机组采用双PWM变换器控制技术，具有高效、可靠和灵活的特点，逐渐取代了传统的直驱风电机组，成为风电行业的重要组成部分。

双馈风电机组将风车叶片的机械能转化为电能，通过变换器将电能传输到电网中。

双PWM变换器控制技术可以实现对电动机的精确控制，提高发电效率和稳定性。

双馈风电机组的主要原理是利用双转子结构，一个固定转子和一个可旋转转子，通过控制两个转子之间的相对运动来实现电能的转换。

双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展也不断受益于科技进步和创新，不断推动了风电行业的发展。

在控制策略上，矢量控制、直接功率控制等技术不断得到改进和完善，提高了双馈风电机组的性能表现。

在应用案例上，双馈风电机组在全球范围内得到广泛应用，为清洁能源的发展做出了重要贡献。

未来，随着风电技术的不断演进和市场需求的增长，双馈风电机组双PWM变换器控制技术将继续发展壮大。

其重要性和前景展望也将更加引人注目，为推动可再生能源领域的进步和发展做出更大的贡献。

2. 正文2.1 双馈风电机组技术概述双馈风电机组是目前应用最广泛的风力发电技术之一，其主要由风机、转子、转子绕组、双馈电机和功率电子变流器等部分组成。

风机主要负责转动发电机产生电能，转子绕组与双馈电机之间构成第一级磁耦合，双馈电机与功率电子变流器之间构成第二级磁耦合。

双馈电机在风力发电中起到了关键作用，其优势在于具有较好的输出性能和较高的效率。

双馈风电机组技术概述可分为两大类，分别为固定转子型双馈风电机组和可变转子型双馈风电机组。

固定转子型双馈风电机组主要特点是转子绕组接到固定的外部电抗器上，较为简单且稳定；可变转子型双馈风电机组则具有旋转变磁电感和控制换流器的两个独立观点，输出效率更高，但系统复杂度较高。

双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展

双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展双馈风电机组是指风机转子上的电机是双级变频电机而非常规的单级变频电机。

它由一台同步发电机和一个电网、转子两端各一个功率电子变流器所组成，在风电机组中，由于双馈异步发电机的转动惯量较大，便于提高风电机组的起动特性和稳定性。

而双PWM变换器控制技术是指通过控制电路中的PWM变换器，实现对双馈风电机组的精细化控制，提高了风电机组的效率和可靠性。

从技术上来说，双PWM变换器控制技术的发展经历了多个阶段。

初始阶段是简单的PWM控制技术，它是通过改变PWM变换器的输出频率和占空比来控制双馈风电机组的电压和频率，从而实现对风电机组的控制。

简单的PWM控制技术存在着效率低、谐波大、并网容易出现问题等弊端，因此逐渐演化为双PWM变换器控制技术。

双PWM变换器控制技术是指在双馈风电机组的转子侧和网侧分别联接两个独立的PWM 变换器，通过与电网同步控制转子侧PWM变换器输出功率，同时控制网侧PWM变换器的工作状态，以确保双馈风电机组稳定、高效、安全地并网运行。

双PWM变换器控制技术的出现极大地提高了双馈风电机组的电压、频率和功率等各项指标的精确度，同时也显著降低了电网对双馈风电机组的功率调节要求，缓解了电网的压力。

而在双PWM变换器控制技术的基础上，又衍生出了很多新的控制策略和技术，比如矢量控制、非线性控制、神经网络控制等等。

这些技术的出现进一步加强了双馈风电机组的控制精度和适应性，使其在风电场中的性能更加出色。

在实际应用中，双馈风电机组双PWM变换器控制技术已经得到了广泛的应用。

通过不断的研发和改进，它在提高风电机组的发电效率、降低风电机组的运行成本、增强风电机组的抗扰性和适应性等方面都发挥了重要作用。

双PWM变换器控制技术也在一定程度上推动了风电行业的发展，促进了风电技术的进步和风电装备的升级。

双馈风电机组双PWM变换器控制技术在发展过程中仍然存在一些问题和挑战。

双PWM 变换器控制技术需要复杂的控制电路和硬件设备，增加了风电机组的成本。

双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展

双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展双馈风电机组是一种采用了双级变频技术的风力发电系统，其核心部分是双PWM变换器。

通过这种技术，风电机组可以实现更高的转速变换范围和更高的能效比，增加了其适用范围和稳定性。

在双馈风电机组中，双PWM变换器控制技术的发展是风电行业的一个重要突破点。

那么，双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展到底经历了怎样的历程呢？接下来，我们将对其发展进行详细的介绍。

双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展可以追溯到上个世纪90年代。

在那个时候，风电机组的变频技术还处于起步阶段，二极管和晶闸管是当时的主要开关元件。

由于双馈风电机组功率较大、控制要求较高，传统的二极管和晶闸管技术已经无法满足其需求。

为了克服这一难题，人们开始研究使用IGBT等新型开关器件，并在双馈风电机组中进行了初步的应用。

这一举措为双PWM变换器控制技术的发展奠定了基础。

随着电力电子技术的不断进步，IGBT和双PWM变换器控制技术也随之得到了长足的发展。

2000年以后，随着功率半导体器件的不断提高和价格的不断下降，双PWM变换器控制技术开始成为了双馈风电机组的主流技术。

通过双PWM变换器控制技术，风电机组可以实现更高的功率密度和更稳定的电网连接，为风电行业的发展注入了强大的动力。

目前，随着数字化技术的快速发展，双PWM变换器控制技术也在不断实现创新。

数字化控制技术在双馈风电机组中的应用，使得其控制更加精确和可靠。

人工智能技术的引入也为双馈风电机组的控制带来了全新的可能。

通过人工智能技术，可以实现对风电机组的智能调度和运行，提高了其在电网中的适用性和稳定性。

随着环境保护意识的不断提高和政策的不断支持，双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展也逐渐趋向于绿色、低碳的方向。

在未来，随着绿色能源的不断普及和风电行业的快速发展，双馈风电机组双PWM变换器控制技术也将得到更加广泛的应用和发展。

双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展

双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展【摘要】双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展在风电领域中起着重要作用。

本文首先介绍了双馈风电机组的基本原理，然后详细分析了双PWM变换器的结构。

接着探讨了传统控制策略和改进控制策略在双馈风电机组中的应用。

本文还列举了一些实际的应用案例，展示了双PWM变换器控制技术的有效性。

在我们对双馈风电机组双PWM变换器控制技术的未来发展进行了展望，并总结了当前技术挑战及解决方案。

通过本文的研究，我们可以看到双PWM变换器控制技术在双馈风电机组中的巨大潜力，并为未来的研究方向提供了重要参考。

【关键词】双馈风电机组, PWM变换器, 控制技术, 基本原理, 传统控制策略, 改进控制策略, 应用案例, 未来发展, 技术挑战, 解决方案, 总结, 展望.1. 引言1.1 双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展双馈风电机组双PWM变换器控制技术是风电领域的重要研究方向之一，随着风电行业的快速发展和技术进步，双馈风电机组双PWM变换器控制技术也逐渐变得更加成熟和普遍。

本文将重点探讨该技术的发展历程、基本原理、结构、传统控制策略、改进控制策略以及一些应用案例。

在当今风电系统中，双馈风电机组双PWM变换器控制技术已被广泛应用。

这种技术能够有效控制风电机组的输出功率，并实现最大功率跟踪。

双PWM变换器结构复杂且功能强大，在保证系统安全稳定的还能提高系统的效率和可靠性。

传统控制策略主要包括PI控制和模糊控制，虽然这些方法在一定程度上可以实现性能要求，但仍存在一定的局限性。

为了进一步提升双馈风电机组双PWM变换器控制技术的性能，学术界和工程界陆续提出了一些改进控制策略，如基于模型预测控制的方法、自适应控制技术等。

这些改进控制策略能够更好地满足风电系统对精度、速度、稳定性等方面的要求。

未来，双馈风电机组双PWM变换器控制技术仍将持续发展。

技术的不断创新和提升将为风电行业带来更多的机遇和挑战。

双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展

双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展双馈风电机组由风轮、变速器、电机和双PWM变换器组成。

双PWM变换器是控制风能转化为电能的关键部件。

双PWM变换器通过调节电机转子侧和电网侧的变频器来实现功率的匹配和控制。

在过去的几十年中，双PWM变换器控制技术经历了多个发展阶段。

早期的双PWM变换器主要采用传统的控制方法，如电流控制和电压控制。

这些方法在实现基本功率的匹配方面效果良好，但在反馈控制和系统稳定性方面存在一定的局限性。

随着控制技术的不断进步，基于模型预测控制（Model Predictive Control，MPC）的双PWM变换器控制技术应运而生。

MPC技术可以根据系统模型的预测信息对系统进行优化控制，提高了系统的动态响应和控制精度。

MPC技术还可以将系统的约束条件进行考虑，使得系统在工作过程中更加稳定可靠。

基于MPC的双PWM变换器控制技术成为了当前研究的热点。

随着功率电子器件的不断更新和发展，新型的双PWM变换器拓扑结构也不断涌现。

多电平变换器和多电桥变换器等。

这些新型变换器结构具有更高的功率密度和更好的电能转化效率，能够更好地适应风能转化的要求。

在双PWM变换器控制技术的研究中，还有一些问题亟待解决。

如何实现双PWM变换器的快速调节和响应；如何提高变频器的稳定性和可靠性；如何减少变换器的损耗和能耗等。

对于这些问题，研究者们正在积极探索和研究。

双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展已经取得了显著进展，从传统的控制方法到基于MPC的控制技术，再到新型变换器结构的引入，都为风能转化提供了更好的解决方案。

相信随着技术的不断进步和创新，双PWM变换器控制技术将进一步完善和发展，为风能发电做出更大的贡献。

双馈风力发电机双PWM变换器协同控制

ａｄｊｕｓｔｓｐｏｗｅｒｆａｃｔｏｒｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｇｒｉｄｖｏｌｔａｇｅｏｒｉｅｎｔａｔｉｏｎ．Ｔｈｅｐｒｏｐｏｓｅｄｓｔｒａｔｅｇｙｃａｎｒｅａｌｉｚｅｎｏｓｔａｔｉｃ
ｅｒｒｏｒｃｏｎｔｒｏｌｆｏｒｔｈｅＡＣｉｎｐｕｔｓｉｇｎａｌ，ａｎｄｃａｎｃｏｍｐｅｎｓａｔｅｔｈｅｌｏｗ—ｏｒｄｅｒｈａｒｍｏｎｉｃｓｐｒｏｄｕｃｅｄｂｙｔｈｅｓｙｓｔｅｍｉｔｓｅｌｆ．Ｂａｓｅｄｏｎｓｉｍｕｌａｔｉｏｎａｎａｌｙｓｉｓ，ｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｅａｒｌｎｏｔｏｎｌｙａｃｈｉｅｖｅｔｈｅｐｕｒｐｏｓｅｏｆｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｔｈｒｏｕｇｈａｃｃｕｒａｔｅｃｕｒｒｅｎｔｒｅｇｕｌａｔｉｏｎ，ｂｕｔａｌｓｏｉｍｐｒｏｖｅｔｈｅｒｏｂｕｓｔｎｅｓｓｏｆｔｈｅｃｏｎｔｒｏｌｓｙｓｔｅｍａｎｄｔｈｅｑｕａｌｉｔｙｏｆｔｈｅｐｏｗｅｒｇｒｉｄ．
流调节达到协同控制的目的，而且提高了控制系统的鲁棒性和电网电能的质量控制；单神经元谐振控制；转子侧变换器；网侧变换器
中图分类号：ＴＭ４６
文献标志码：Ａ
Ｃｏｏｒｄｉｎａｔｅｄｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｆｏｒｄｕａｌ－ＰＷＭｃｏｎｖｅｒｔｅｒｉｎｄｏｕｂｌｙｆｅｄｗｉｎｄｇｅｎｅｒａｔｉｏｎｓｙｓｔｅｍ
ＬＩＸｉａｏｌｅｉ，ＧＵＡＮＰｉｎｇ（ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎ，ＢｅｉｊｉｎｇＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＳｃｉｅｎｃｅ＆ＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１００１９２，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂａｓｅｄｏｎｔｈｅｍａｔｈｅｍａｔｉｃａｌｍｏｄｅｌｏｆｔｈｅｒｏｔｏｒｓｉｄｅａｎｄｇｒｉｄｓｉｄｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒｏｆｔｈｅｄｏｕｂｌｙｆｅｄｉｎｄｕｃｔｉｏｎｔｕｒｂｉｎｅｇｅｎｅｒａｔｏｒｕｎｄｅｒｔｈｅｔｗｏ—ｐｈａｓｅｓｙｎｃｈｒｏｎｉｚａｔｉｏｎｄ－ｑｒｅｆｅｒｅｎｃｅｆｌａｍｅ，ｓｉｎｇｌｅｎｅｕｒｏｎａｄａｐｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒａｎｄｒｅｓｏｎａｎｔｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒａｒｅｄｅｓｉｇｎｅｄ，ａｎｄｔｈｅｃｏｏｐｅｒａｔｉｖｅｃｏｎｔｒｏｌｓｔｒａｔｅｇｙｏｆｔｈｅｇｒｉｄｓｉｄｅａｎｄｔｈｅｒｏｔｏｒｓｉｄｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｔｈｅｒｏｔｏｒｓｉｄｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒｒｅａｌｉｚｅｓｔｈｅｄｅｃｏｕｐｌｉｎｇｃｏｎｔｒｏｌｏｆｐｏｗｅｒａｎｄｒｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｏｆｔｈｅｒｏｔｏｒｓｉｄｅ，ａｎｄｔｈｅｇｒｉｄｓｉｄｅｃｏｎｖｅｒｔｅｒｋｅｅｐｓＤＣｂｕｓｖｏｌｔａｇｅｓｔａｂｌｅａｎｄ

双PWM变换器的研究和应用开发设计

密级：单位代码：10422分类号：TM461 学号： 200211427硕士学位论文论文题目：双PWM变换器的研究和应用开发设计作者姓名胡顺全专业电力电子与电力传动指导教师姓名张庆范教授2005 年 5 月 25 日I附件一：原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下，独立进行研究所取得的成果。

除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的科研成果。

对本文的研究作出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。

本声明的法律责任由本人承担。

论文作者签名：胡顺全日期： 2005.5.25关于学位论文使用授权的声明本人完全了解山东大学有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留或向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；本人授权山东大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文和汇编本学位论文。

(保密论文在解密后应遵守此规定)论文作者签名：胡顺全导师签名：张庆范日期： 2005.5.25 I目录摘要 (Ⅰ)A B S T R A C T (Ⅱ)1.绪论1.1课题的来源、提出、应用领域和意义 (1)1.2A C/D C变换器的发展和现状 (2)1.3论文的主要工作 (6)2.P W M变换器控制技术2.1P W M脉宽调制的基本理论 (8)2.2P W M变换器工作原理 (10)2.2.1功率因数的定义 (10)2.2.2P W M变换器原理概述 (11)2.2.3电压型P W M变换器间接电流控制 (14)2.2.4电压型P W M变换器直接电流控制 (15)2.2.4.1开关频率固定的P W M电压型变换系统 (15)2.2.4.2电流滞环控制的P W M电压型变换系统 (16)2.2.5开关频率的重要性 (17)3.P W M变换器的实现3.1三相电压型P W M变换器的数学模型 (19)3.2最小开关损耗的二相调制P W M方法的提出 (22)3.2.1电压空间矢量P W M控制原理 (22)3.2.2S V P W M电压利用率提高的原理 (24)3.2.3传统电压空间矢量脉宽调制的方法 (25)3.2.3.1三相电压的区间分配 (25)3.2.3.2合成矢量的最佳序列 (26)3.2.3.3控制算法 (27)3.2.4二相调制电压空间矢量脉宽调制P W M的方法 (28)I3.2.4.1二相调制方法中的三相电压的区间分配 (29)3.2.4.2二相调制方法中合成矢量的选择 (29)3.2.4.3二相调制方法的控制算法 (33)3.3电压型P W M变换器主电路的设计 (36)3.3.1整体框图 (36)3.3.2功率器件I G B T的选择 (38)3.3.3I B G T驱动电路的设计 (38)3.3.4I B G T保护电路的设计 (40)3.3.4.1d v/d t保护 (40)3.3.4.2短路保护、过流保护 (41)3.3.5输入电感的设计 (41)3.3.6直流侧电容的设计 (45)3.3.7相电压、电流的检测设计 (46)3.4电压型P W M变换器控制电路的设计 (47)3.4.1系统控制电路的组成 (47)3.4.2母线电压采集电路 (47)3.4.3相电流采集电路 (48)3.4.4相电压采集电路 (48)3.4.5区间鉴别电路 (49)3.4.6短路保护部分 (49)3.5P I调节器参数的设计 (50)4.系统建模与仿真4.1仿真软件M a t l a b简介 (53)4.1.1M a t l a b的特点 (53)4.1.2M a t l a b S i m u l i n k以及P S B简介 (54)4.2系统电路仿真 (55)4.2.1区间鉴别仿真电路 (56)4.2.2占空比计算仿真电路 (56)4.2.3选择驱动信号仿真电路 (57)II4.3仿真参数及仿真结果分析 (57)5.系统的软件设计5.187C196M C简介 (61)5.2波形发生器简介 (63)5.3系统软件实现 (65)6.样机实验及其分析 (67)7.结论与展望7.1结论小结 (72)7.2展望小结 (73)附录 (74)参考文献 (75)致谢 (79)攻读学位期间发表的学术论文目录 (81)III摘要随着电力电子技术的发展，高性能双PWM变换器已经成为国内外许多高校、科研院和工矿企业的研究热点。

风力发电双PWM变流器的研究

- III -
哈尔滨理工大学工学硕士学位论文
目
录
摘要 ........................................................................................................................... I Abstract ........................................................................................................................II 第 1 章绪论 ................................................................................................................ 1 1.1 课题选择的意义和背景 ................................................................................... 1 1.2 风力发电的现状和前景 ................................................................................... 1 1.3 直驱风电系统变流技术 ................................................................................... 3 1.4 课题研究的主要内容 ....................................................................................... 4 第 2 章双 PWM 变流器模型及控制策略 ................................................................ 5 2.1 系统结构构成 ................................................................................................... 5 2.2 机侧电压型 PWM 整流器的数学模型 ........................................................... 5 2.2.1 三相静止坐标系下 PWM 整流器的数学模型 ........................................ 6 2.2.2 两相静止坐标系下 PWM 整流器的数学模型 ........................................ 7 2.2.3 两相旋转坐标系下 PWM 整流器的数学模型 ........................................ 8 2.3 机侧电压型 PWM 整流器双闭环系统设计 ................................................. 10 2.3.1 PWM 整流器控制策略 ............................................................................ 10 2.3.2 电流内环设计 .......................................................................................... 10 2.3.3 电压外环设计 .......................................................................................... 11 2.4 网侧 PWM 并网逆变器的基本模型 ............................................................. 13 2.4.1 并网电流闭环控制原理 .......................................................................... 13 2.4.2 并网逆变器输出电流的控制 .................................................................. 13 2.5 低电压穿越控制策略 ..................................................................................... 15 2.5.1 直流卸荷控制工作机理分析 .................................................................. 15 2.5.2 网侧无功控制工作机理分析 .................................................................. 17 2.6 本章小结 ......................................................................................................... 18 第 3 章系统建模及仿真 .......................................................................................... 19 3.1 系统仿真模型建立 ......................................................................................... 19 3.1.1 系统仿真总体结构 .................................................................................. 19 3.1.2 机侧电压型 PWM 整流器仿真模型建立 .............................................. 20 3.1.3 网侧电压型 PWM 并网逆变器仿真模型建立 ...................................... 20 3.1.4 低压穿越仿真模型建立 .......................................................................... 21 3.2 仿真结果分析 ................................................................................................. 22

双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展

双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展
1. 双馈风电机组的基本原理
双馈风电机组是一种较为成熟的风力发电技术。

其基本结构是由驱动轴、发电机、双
向变流器、电网侧逆变器等主要组成部分构成。

具体而言，风能带动风轮旋转，带动驱动
轴旋转，进而带动发电机转动。

而双向变流器通过调节转子侧的电磁场来控制电机的转速，再通过电网侧逆变器将发出的交流电转换成直流电，并注入到电网中。

双PWM变换器控制技术是双馈风电机组控制系统中的重要部分。

在控制系统中，双PWMM变换器通常被用来控制转子电流，它也被称为转子侧变流器。

双PWM变换器控制技术的基本原理是，通过控制变流器中逆变桥管的开关时间比例，实现输出电压的控制。

这样，就可以控制风电机组的工作状态，使其能够在不同的负载情况下保持较好的工作性能。

随着科技的不断发展，双PWM变换器控制技术也得到了不断的完善和提高。

比如，近
年来，基于双PWM变换器控制技术的双馈风电机组已经出现了较为成熟的矢量控制技术。

此类技术利用电机理论和微处理器技术，可以更加精确地控制风电机组的转速和功率。

同时，控制技术中也应用了模糊控制、神经网络控制、PID控制等新的算法。

总之，双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展，不仅促进了风电机组的发展和应用，也为清洁能源的推广和应用提供了更加稳定、可靠的控制手段。

随着技术的不断提高，相信在未来的发展中，双PWM变换器控制技术将能够实现更加高效、节能的风能发电。

双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展

双馈风电机组双PWM变换器控制技术的发展
双馈风电机组是目前较为常见的风电发电机组之一，它是由一个带有变压器的感应发电机和一个功率电子变流器控制系统组成。

双馈风电机组的优点是转子电流小，请馈电流大，启动容易，且具有较高的发电效率。

随着双馈风电机组的不断发展，双PWM变换器控制技术也得到了不断的改进和创新。

这种技术可以提高双馈风电机组的转速控制精度和风能利用效率，因此在不断推进双馈风电机组的发展过程中占据了重要地位。

双PWM变换器是一种高效率的电力转换器，通过对输入电压进行合适的周期脉宽调制（PWM），可以获得高质量的输出电压波形。

在双馈风电机组中，双PWM变换器可以用来调节感应发电机的转速，并将发电机输出的交流电转换成直流电，从而保证发电机的最大发电功率输出。

一、瞬时功率最大点跟踪控制技术
随着双馈风电机组的不断发展，瞬时功率最大点跟踪控制技术得到了广泛应用。

这种技术可以实现功率的最大输出，大大提高风电发电效率。

二、电流注入控制技术
电流注入控制技术是基于感应发电机存在于风速小于额定风速时输出电流较小的情况而提出的一种控制方法。

该技术通过在电路中注入额外的控制电流，增加感应发电机的转矩，从而提高发电效率。

三、模型预测控制技术
模型预测控制技术是一种基于模型的先进控制方法。

这种技术可以预测风力发电的变化趋势，并自适应地调节双PWM变换器的输出来实现最佳风力利用。

总之，双PWM变换器控制技术是双馈风电机组发展中的关键技术之一。

随着技术的不断发展，双PWM变换器控制技术将在未来的双馈风电机组中得到更广泛的应用和推广。