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风能以其可再生、无污染等突出的优点被世界各国普遍高度重视,以双馈感应发电机构成的发电系统实现变速恒频发电是目前最具有竞争力的的风力发电方案。本文在基本理论研究和计算机仿真的基础上,对风力发电系统的控制策略进行了研究。 研究内容如下: (1)介绍双馈感应风力发电机组的工作原理及能量流动关系,为风电机组控制系统研究奠定基础。 (2)建立双馈感应电机、双PWM变换器的数学模型,并将发电机定子电压和电网电压分别定向于两相同步旋转坐标系的轴,得到简化的数学模型。并对转子侧采用定子电压定向,网侧采用电网电压定向的矢量控制策略进行研究。利用MATLAB/Simulink工具箱对风电系统进行建模仿真,对波行进行分析;d (3)矢量控制策略易受外界环境的影响,并且需要复杂的坐标变换,控制系统的结构较为复杂。因此对网侧变换器采用基于瞬时功率理论的直接功率控制(DPC)策略,它省去了复杂的坐标变换,控制结构简单。分析其控制策略的理论依据及控制算法,包括功率计算、扇区划分、滞环比较、开关表等各模块的数学推导及建模,并对传统开关表进行改进,得到改进前后波形的对比,证明改进后的控制效果得到了改善。 (4)和矢量控制进行了比较,证明直接功率控制的动态响应速度优于矢量控制。