风电机组可逆功率变换器PWM控制方法的研究.docx

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一、前言
风电系统在与电网直接连接时，需要通过可逆功率变换器（RPVC）将风力涡轮机（WTG）输出的交流电能转化为直接交流电能，以便接入电网。RPVC的实质是一台源侧比载调制的交流变流器，其功能是将源侧交流电能转换为适宜电网接口的电能，同时通过电网借助逆变器使涡轮机电动机实现电能转换。RPVC的控制方法可以扩大风力发电的应用范围，提高发电效率。因此，本文主要研究风力机组可逆功率变换器PWM控制方法。
二、RPVC控制原理
RPVC的主要工作原理是将风力涡轮机发出的交流电信号，通过变流器将其转化为适宜接入电网的交流电能。在实际的操作中，涡轮机发出的交流电信号往往具有高的峰值电压以及频率等特点，因此需要通过变流器进行调节，以满足电网的要求，控制变流器的操作频率和输出功率。
RPVC的基本构成包括：电机、变流器和逆变器三大部分。其中，变流器负责将发电机输出的交流电转换为适宜接入电网的交流电能，逆变器则是提供驱动涡轮机，实现反向转换的功效。RPVC的控制方法包括：容量控制法、矢量控制法和PWM控制法等。
三、PWM控制方法的原理
PWM控制方法是以脉宽为基础的一种控制方法，将信号的脉冲序列直接应用于变流器中，可以实现对变流器输出电压和电流的控制。它的主要特点是：输出电压和电流的调节范围广泛，可以精确控制电路电流和电压的大小。
PWM控制方法应用于RPVC中，主要是将电机输出的电信号通过控制和调节脉冲序列，从而控制变流器的输出电压和电流。在电压控制方面，PWM控制方法通过调节脉冲的占空比来实现，通过PWM调节占空比，可以得到较高的调节响应性能和较小的谐波电流，能够有效提高系统稳定性和质量。在电流控制方面，PWM控制方法采用电流反馈控制，在输出电流高速变化时，可准确控制其输出电流和电压。
四、PWM控制方法的优点
PWM控制方法具有以下几个优点：
：PWM控制方法能够减少电流和电压的损失，并将系统有效地运行在其最优运行模式下，从而提高了风力涡轮机发电的效率。
：PWM控制方法可以实现对电压和电流的精确控制，在变流器输出电信号存在谐波的情况下，可以实现有效的控制。
：PWM控制方法具有快速响应、高控制精度和低损耗的特点，从而实现能量的最大利用，对环境的污染也很少。
五、结论
本文主要研究了风能机组可逆功率变换器PWM控制方法，及其控制原理和优点等方面进行了深入分析和探讨。可以得到的结论是：PWM控制方法在RPVC控制中具有很高的应用价值，具有高效率的输出、较高的控制精度和节能环保等多个优点。因此，采用PWM控制方法对RPVC进行控制和调节就显得尤为必要。