低并網電流諧波的直驅永磁風力發電系統研究

　　圖 1 描述了通過L 型電感濾波器并網的永磁直驅風力發電系統控制框圖。系統分為三部分：模擬風機部分，永磁電機控制部分和并網控制部分。永磁電機和電網通過雙PWM 全功率變換器連接，整流級和逆變級分別執行永磁電機控制和并網的功能，中間直流電容用于緩沖風速變化引起的功率波動以及為電機側的PWM 整流和電網側的PWM 逆變提供穩定的直流電壓。模擬風機由三相異步電機實現，采用異步電機的矢量控制技術高精度的模擬風機特性。
　　2.1 永磁同步電機側控制
　　三相永磁同步電機是個多變量、強耦合、非線性的復雜系統，要想對其進行直接控制比較的困難，為了對永磁同步電機進行解耦并控制其動態過程，以轉子永磁體的中心線為D 軸，沿轉子旋轉方向超前90 度為Q 軸，對其電壓、電流矢量進行坐標變換，在d、q坐標系下對其進行控制。圖1 包含了電機側的控制框圖，由矢量控制、轉子位置檢測以及MPPT 算法組成。矢量控制部分內環是定子電流環，電流環的參數的設計基于轉子磁鏈D 軸定向的永磁同步發電機模型，如下式所示[6]。