風(fēng)電井網(wǎng)系統(tǒng)中逆變技術(shù)的廣泛應(yīng)用研究文獻綜述早期異步電機發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)在交流垂直交流雙整流器-逆變器-整流器控制系統(tǒng)的初始設(shè)計階段，使用了一種通過整流相位控制使用晶閘管的控制方法。應(yīng)用來對其進行降壓整流的如下圖1-1所示,隨著我國現(xiàn)代通用電力和微型發(fā)動機等應(yīng)用電子技術(shù)的日趨成熟發(fā)展,PWM諧波整流也逐漸成為了一種更好的諧波整流風(fēng)速控制技術(shù)方法,逐漸完全取代了傳統(tǒng)相控整流方式的諧波整流,能夠有效地大大減少利用風(fēng)力和諧振濾波的最大損耗,改善發(fā)電機組的利用風(fēng)能和諧波傳輸最大功率,基本風(fēng)速控制策略概述如下:當一臺發(fā)電機的最大風(fēng)速完全基本滿足了發(fā)電機組迎風(fēng)發(fā)電的最大傳輸功率利用范圍時,控制電路中就可以直接通過與其功率相關(guān)的風(fēng)速控制電路信號轉(zhuǎn)換來直接實現(xiàn)發(fā)電風(fēng)能和傳輸功率的最佳綜合捕獲,就是對于發(fā)電風(fēng)能能夠?qū)崿F(xiàn)一種最大化綜合利用;而當實際的發(fā)電風(fēng)速比較大,已經(jīng)遠遠完全超出了發(fā)電機組恒最大功率所利用需要的額定最大風(fēng)速,這種情況我們認為應(yīng)該重點考慮如何降低風(fēng)機葉尖上的轉(zhuǎn)速比例和Cp的相關(guān)數(shù)值,以便整個風(fēng)電逆變機組和其他逆變發(fā)電系統(tǒng)也不會因此而出現(xiàn)過載不能繼續(xù)正常工作,確保整個風(fēng)電逆變系統(tǒng)機組能夠在恒最大功率的風(fēng)速范圍內(nèi)正常運行。齒輪增速箱電網(wǎng)補償電容變壓器逆變裝置相控電流IG葉片齒輪增速箱電網(wǎng)補償電容變壓器逆變裝置相控電流IG葉片圖1-1異步電機發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)而采用直交這一方法則所具備的控制性能相對簡易;正常情況下異步交流驅(qū)動式發(fā)電機即可滿足它可以適應(yīng)電網(wǎng)中頻率波動小的特點和其他優(yōu)點。但是，逆變器的功率范圍和整流器的功率范圍也必須滿足電機的要求。調(diào)整組中最大功率的條件，使用更多的電容轉(zhuǎn)換設(shè)備，成本較高，逆變器傳輸系統(tǒng)的電感，電容等參數(shù)價值要求非常大，還有其他缺點?？紤]到上述技術(shù)的優(yōu)點和缺點，并網(wǎng)AC/DC發(fā)電設(shè)備在10-200kW系統(tǒng)中是一個較大的實際應(yīng)用領(lǐng)域，但是兆瓦級并不十分適合高性能可以實現(xiàn)的系統(tǒng)。

（2）變速恒頻同步電機發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)在直接驅(qū)動永磁同步風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，永磁同步風(fēng)力發(fā)電機具有非常多的轉(zhuǎn)子極對，足以滿足其轉(zhuǎn)子的高速要求，如果使用，則可以直接填充到轉(zhuǎn)子上。發(fā)電機，并且不需要使用齒輪式增速器來實現(xiàn)其增速。由于風(fēng)輪的運行和速度與電網(wǎng)頻率之間存在緊密聯(lián)系的運行關(guān)系，但是這種風(fēng)能突然變化很大，因此我們?yōu)楦鞣N風(fēng)力渦輪機安裝了一個轉(zhuǎn)換器。確保發(fā)電機可以劇烈旋轉(zhuǎn)并在各種速度下穩(wěn)定,如圖1-2所示。電網(wǎng)變壓器全功率變流器永磁同步發(fā)電機DC/ACAC/DC葉片PMSG電網(wǎng)變壓器全功率變流器永磁同步發(fā)電機DC/ACAC/DC葉片PMSG圖1-2同步電機發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)因為直驅(qū)式風(fēng)電同步新風(fēng)發(fā)電機的勵磁驅(qū)動回路都必須是因為能夠單獨進行運轉(zhuǎn)，電網(wǎng)側(cè)也不必再因為需要單獨給予一個風(fēng)電驅(qū)動機組用以保證供電維持。但是在風(fēng)力發(fā)動機的工作風(fēng)速比較小的這種情況下，同步式風(fēng)力發(fā)電機所需要產(chǎn)生的電網(wǎng)工作相對較低的電壓可能使我們無法為整個電網(wǎng)的內(nèi)部電源提供足夠的功輸出。因此，在實際應(yīng)用中，我們實際上可以通過該軟件添加用于電網(wǎng)升壓處理模塊的軟件，以直接解決電網(wǎng)工作電壓的持續(xù)變化。如圖1.3中的軟件所示，在電壓增加后，情況會進行一些處理。例如，如果由于風(fēng)速整流器必須輸出的整流電壓相對較低而使電動機的風(fēng)速相對較小，則必須直接使用開關(guān)和降壓電路的組件來增加風(fēng)速并使用那風(fēng)速增加張力。轉(zhuǎn)換電路已經(jīng)可以直接使風(fēng)力發(fā)電單元更好地適應(yīng)周圍空氣溫度，風(fēng)速和空氣溫度具有較大變化的兩種情況。而且也使用升壓控制電路不僅具備了對保證風(fēng)電發(fā)動機組正常工作時所可能產(chǎn)生的風(fēng)機各種抑制電流振蕩波形等相關(guān)信號波動進行有效的自動控制，能夠很好地達到減少風(fēng)機抑制電流諧波及其產(chǎn)生失真率的程度，還同時可以對風(fēng)電功率進出輸入等相關(guān)信號波動進行各種相應(yīng)的自動控制。在中小中型規(guī)模的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)領(lǐng)域中，配備了直流升壓電源模塊的發(fā)電系統(tǒng)仍具有良好的技術(shù)開發(fā)和應(yīng)用潛力。電網(wǎng)變壓器帶有升壓功能的變流器DC/AC永磁同步發(fā)電機葉片AC/DC電網(wǎng)變壓器帶有升壓功能的變流器DC/AC永磁同步發(fā)電機葉片AC/DC圖1-3帶有boost電路的同步電機并網(wǎng)系統(tǒng)優(yōu)點：集成電路控制設(shè)計相對簡單穩(wěn)定，常用于溫度和風(fēng)速變化較小的區(qū)域，在發(fā)電機工作條件下電流和頻率的變化不會突然增大或增大。突然急劇下降，它可以很好地適應(yīng)電磁運動的變化，在抵抗溫度和電網(wǎng)中產(chǎn)生的波動方面起著很強的作用。缺點：由于逆變器系統(tǒng)再次經(jīng)過整流步驟，然后再次執(zhí)行升壓整流步驟，然后再執(zhí)行逆變器，因此將來用于風(fēng)力發(fā)電的系統(tǒng)工作量將大大減少。在直流部分中，逆變器電容器產(chǎn)品的選擇仍必須符合高技術(shù)行業(yè)標準。必須確保電源容量足夠大并且可以承受電壓系數(shù)值，并且在特定逆變器之前，所有方面都必須仍然能夠達到建立必要和要求的技術(shù)標準，因此產(chǎn)品價格可能更高。在各個方面都很昂貴，同時對于交流電源側(cè)各種交流和降壓傳感器件的選擇，也就是需要能夠保證具備足夠大的供電容量。雙饋型風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)雙饋直流渦輪發(fā)電機的繞組定子與軸保持三相對稱，轉(zhuǎn)子也保持三相對稱。轉(zhuǎn)子上的繞組轉(zhuǎn)動所需的最大電流，可以從平滑環(huán)中直接獲得。定子和子與轉(zhuǎn)子分別由不同的接觸器件進行連接并且共同進入了整個電網(wǎng)，先將其進行經(jīng)由交流至直流再由進行交流至直電變化之間的方向轉(zhuǎn)移，這樣我們可以才能將其經(jīng)由接入變化到整個電網(wǎng)中看起來比較巧。要求是想真正使得一個風(fēng)力發(fā)電渦輪機系統(tǒng)能夠高效地正常工作運行，就不僅需要盡量多地保證一個定子側(cè)輪式風(fēng)力渦輪機的自動輸出輸入功率和一個定子側(cè)風(fēng)輪輸出輸入功率之間的自動協(xié)調(diào)性和一致性，而且還同時需要對一個定子側(cè)風(fēng)輪輸出輸入功率的自動穩(wěn)定性是否產(chǎn)生直接影響，這種控制情況主要是通過同時調(diào)整一個轉(zhuǎn)子側(cè)風(fēng)輪輸出的自動電流控制參數(shù)值并來對其進行自動電壓調(diào)整和電流控制而可以形成的。葉片齒輪增速箱DC/ACAC/DC網(wǎng)側(cè)變流器機側(cè)變流器電網(wǎng)變壓器葉片齒輪增速箱DC/ACAC/DC網(wǎng)側(cè)變流器機側(cè)變流器電網(wǎng)變壓器圖1.4雙饋型風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)（4）開關(guān)磁阻型發(fā)電機并網(wǎng)系統(tǒng)電網(wǎng)ACDCCB控制系統(tǒng)風(fēng)速轉(zhuǎn)子位置功率變換器SRG電網(wǎng)ACDCCB控制系統(tǒng)風(fēng)速轉(zhuǎn)子位置功率變換器SRG葉片圖1-5開關(guān)磁阻型發(fā)電機并網(wǎng)系統(tǒng)在下文中，將簡要說明圖1-5中的開關(guān)磁阻發(fā)電機并網(wǎng)系統(tǒng)的每個主要組件的小模塊。這清楚地表明控制系統(tǒng)控制著整個系統(tǒng)的運行狀態(tài)，并且內(nèi)部有許多子電路模塊。一個主控制器可以由一個單片機或一個DSP小型系統(tǒng)電路模塊，一個相關(guān)的檢測電路組成，用于驅(qū)動電源電路的電路，包括過電壓，過電流，轉(zhuǎn)子位置和轉(zhuǎn)子上的風(fēng)速大小。其中，電容器CB在存儲能量和輸出電壓方面發(fā)揮作用，DC/AC模塊是指DC/AC逆變器模塊。轉(zhuǎn)換器的原理是使用相關(guān)的控制和調(diào)節(jié)裝置，以確保對功率信號的傳輸進行充分而有效的控制。它不僅穩(wěn)定了前電容器CB，而且有效地保證了電能的高質(zhì)量傳輸。開關(guān)磁阻式風(fēng)力發(fā)電機具有以下巨大優(yōu)勢，在各種應(yīng)用領(lǐng)域中都具有很強的市場競爭力：由于其結(jié)構(gòu)和安裝相對簡單，其結(jié)構(gòu)必須昂貴，穩(wěn)定，控制過程簡單易學(xué)，而且啟動時的風(fēng)速要求比較低。由于同軸繞組通過適當?shù)恼{(diào)整和其他條件的打開和閉合時間，相繞組可以獲得相對令人滿意的功率和輸出：發(fā)電機對風(fēng)的傳輸要求相對較低，同時可以適應(yīng)廣泛的需求。最大風(fēng)速和范圍的范圍及其確保相對效率如果兩個發(fā)電機組并聯(lián)運行，則操作相對容易。因此，我們可以研究這類風(fēng)電網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用前景。直驅(qū)式變速風(fēng)力渦輪機對風(fēng)速和環(huán)境具有良好的適應(yīng)性，可以在空中產(chǎn)生大量動力，并且運行良好。它們結(jié)構(gòu)簡單，功率損耗較小，施工所需，成本較低，操作方便，易于維護和使用。參考文獻過亮.獨立并網(wǎng)雙模式逆變器控制技術(shù)研%[D],南京航空航天大學(xué),2008.王偉，吳彝，金科，等.太陽能光伏/市電聯(lián)合供電系統(tǒng)[J].電工技術(shù)學(xué)報,2012,27(10):249-254.張曉菊.光伏并網(wǎng)控制策略的研究[D].上海大學(xué),2007.王彥.太陽能光伏發(fā)電雙模式逆變器控制策略研究[D].山東大學(xué)碩士學(xué)位論文,2009.張興，曹仁賢，等.太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電及其逆變控制[M].北京：機械工業(yè)出版社,2011.汪淺予.分布式電源并網(wǎng)及其對電網(wǎng)的影響[J].科技資訊,2013(28):89孫龍林.單相非隔離型光伏并網(wǎng)逆變器的研究[D].合肥工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文,2009.易映萍，劉剛，胡四全.20kW三電平并網(wǎng)變流器主電路參數(shù)的設(shè)計[J].電力系統(tǒng)保護與控制,2010,20:193-195+200.楊新法，蘇劍，呂志鵬，等.微電網(wǎng)技術(shù)綜述[J].中國電機工程學(xué)報，2014,34(001):57-70.魏星，肖嵐，姚志壘，等.三相并網(wǎng)逆變器的LCL濾波器設(shè)計[J].電力電子技術(shù),2010,44(11):13-15王兆安，張明勛.電力電子設(shè)備設(shè)計和應(yīng)用手冊[M].北京，機械工業(yè)出版社,2002田亞菲，何繼愛，黃智武電壓空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)算法仿真實現(xiàn)及分析[J].電力系統(tǒng)及自動化學(xué)報,2004,16(4):68-71王志新，張華強.風(fēng)力發(fā)電技術(shù)與功率控制策略研究[J].自動化儀表,2008,29(11):2-4中國國家發(fā)展和改革委員會,國際可再生能源現(xiàn)狀與展望[M].北京：中國環(huán)境科學(xué)出版社,2007程啟建.模糊自整定PID控制器的研究及應(yīng)用[D].西安：西安工業(yè)大學(xué),2016.劉日科.電壓調(diào)節(jié)模塊滯環(huán)控制方法研究[D].成都：西南交通大學(xué),2006.范心明.基于SIMULINK的SVPWM仿真[J].2009,31(3):19-21徐金榜.三相電壓源PWM整流器控制技術(shù)研究[D].武漢：華中科技大學(xué),2004,9過亮，許愛國，謝少軍