电网故障下Z 源逆变器直驱永磁风电系统的并网控制.pdfVIP

国家自然科学基金面上项目 题目：电网故障下Z源逆变器直驱永磁风电系统的并网控制 项目负责人：黄守道 批准号 单位：湖南大学 College of Electrical and Information Engineering, Hunan University 提纲 一、项目立项的目标和内容 二、项目工作进展和结果 三、项目成果概要 四、项目执行中的体会、待改进的问题 College of Electrical and Information Engineering, Hunan University 一、项目立项的目标和内容 风力发电作为一种清洁可再生能源，最近20年在 世界范围内迅猛发展； 欧盟目标在2020年风电占整个能源的比例达到 20%，还需新增风电装机容量100-200GW ； 美国能源目标是在2030年通过发展风力发电增加 20%，这样也需要新增装机容量300GW ； 风电是我国战略性新兴产业，大力发展风电是保 障能源安全，实现节能减排的必由之路。截至2015 年底，我国风电装机容量累计达到145GW。 College of Electrical and Information Engineering, Hunan University 一、项目立项的目标和内容 直驱永磁风力发电系统与变速恒频双馈风力发电机组相比有如下优点： ◆发电机采用永磁体材料，无需外部励磁； ◆取消了风力机与发电机之间的可靠性差的齿轮箱； ◆没有电刷和滑环，电机体积和质量相对较小。 基于以上优点，采用直驱永磁同步发电机成为当前风力发电的一种趋势。 直驱型风电机组装置 College of Electrical and Information Engineering, Hunan University 一、项目立项的目标和内容 2003年彭方正教授提出一种新型逆变器——Z源逆变器，具有如下优点： ◆Z源逆变器的电源既可为电压源，也可为电流源； ◆Z源逆变器的主电路既可为电压源结构，也可为电流源结构； ◆Z源逆变器负载可为电感性或电容性； ◆输出电压可以高于或低于输入电压，非常灵活； ◆允许逆变桥直通，无需加入死区时间，提高了系统可靠性和电磁兼容性。 国内外针对Z 源逆变器应用于直驱永磁风电系统方面的研究，多集中在 电网正常运行状态下的控制，对其在电网故障下Z 源逆变器直驱永磁风电系 统的并网控制策略的研究较少。 College of Electrical and Information Engineering, Hunan University 一、项目立项的目标和内容 在电网故障下，实现Z源逆变器直驱永磁风力发电 总体目标 系统不脱网运行。  建立在电网对称跌落、电网不对称故障与电网电压小值不平衡 下的适应性控制模型；  获得Z源逆变器直驱式永磁同步风力发电系统在电网故障下的并 网控制策略与控制方法；  实现电网故障下系统的持续不脱网正常运行。 College of Electrical and Information Engineering, Hunan University 一、项目立项的目标和内容 1. Z源逆变器永磁同步风力发电系统的控制建模； 项目主要 2. 电网电压对称跌落时Z 源逆变器的并网控制； 研究内容  3. 电网电压不对称故障时Z 源逆变器的并网控制。 College of Electrical and Information Engineering, Hunan University