低并網電流諧波的直驅永磁風力發電系統研究

電機的互感， d i 為電機d 軸電流， q i 為q 軸電流, rω為轉子轉速。本文通過調節d i 、q i 使異步電機輸出風力機特性曲線上特定速度下功率值。
　　3.并網電流低次諧波的抑制
　　并網逆變器中，為了提高風力發電系統電能質量，需要抑制風電系統低次諧波含量。若采用傳統的PI 控制器，通常需要多次復雜的高低通濾波和坐標變換以及多個諧波PI 控制器，才能具有低次諧波消除的能力，這增加了控制系統實現難度。

　諧振控制器在同步坐標系下以直流諧振控制器出現，主要用在諧波補償中，需要對正負序采用兩個不同的補償器.本文采用比例多諧振電流控制器控制并網電流，考慮到理想諧振控制器實現上的困難以及對電網參數過于敏感，本文采用準諧振控制器，在靜止坐標系下使用比例和多個準諧振控制器進行并網電流的控制，抑制由于電網參數波動等引起的并網低次諧波,電流環控制框圖如圖3 所示。圖中0 ω為諧振點頻率，c ω為諧振控制器的截止頻率，使其帶寬為cω π ， p K為比例增益， i K 諧振變換器的增益。

　　加入1、3、5、7 次諧振控制器后的電流控制器Bode 圖顯示，該控制器在基波，以及3 次，5 次，7次諧波附近有很高的增益，對這些頻率附近的電流都具有很好的跟隨性能。其中基波幅值由網側變流器的電壓控制器給定，諧波幅值給定為零。由其構成的閉環控制器在1、3、5、7 次基波頻率附近具有零靜差以及很高的跟隨性能，且簡化了坐標變換過程，故相對于同步旋轉坐標系下的PI 控制器具有較大地優越性。最后該內環電流控制器的輸出也需要限制幅值，以保證逆變器能輸出給定的電壓矢量。
　　3.仿真研究結果
　　為驗證上述永磁直驅風力發電系統的可性，在Matlab/simulink 下建立仿真模型，并網變流器的電壓環控制器采取同樣的PI 參數，其永磁同步發電機以及并網濾波電感等參數采用實際實驗系統的參數，在同樣的風速條件下，分別用兩種不同的電流控制器進行并網仿真，并網電流的仿真波形及其電流波形的FFT
　　分析示意圖如下圖5 所示：