随着风电机组容量的不断增大,提高机组运行效率成为风力发电技术研究的重要内容。可实现最大风能追踪的变速恒频双馈风力发电系统成为研究开发的热点,变速恒频技术就是目前一种高效的运行方案,该方案中控制双馈发电机的双向逆变器是双馈风力发电机系统的核心部分。本文主要围绕风力发电中如何获得最大的风能研究了双PWM变换器的控制算法。 本文首先分析了风力机的特性最大风能的捕获原理,确定了变速恒频风力发电中风力机的运行阶段和方式。为了通过控制双馈发电机来实现这种运行方式,本文对双PWM变换器进行了研究,在电网侧本文提出了虚拟电网磁链定向的矢量控制方式,通过虚拟电网磁链的估计来确定电网电压的旋转角度,实现控制脉冲的同步,磁链估计的初值是通过在变换器开始运行之前加几个持续时间的零电压矢量,以此获得虚拟电网磁链的初始值,本文通过仿真对这种控制策略设计方法的正确性进行了验证。转子侧PWM变换器控制是结合风力机和双馈发电机来设计的。为了实现最大风能的追踪控制,本文提出一种新的转速扰动功率观测的控制策略,实现了转速的完全控制,并对转速的扰动幅值、功率的观测方式进行了研究分析,通过仿真进行了验证。最后本文采用定子磁场定向的矢量控制策略,结合转速扰动功率观测的控制算法对转子侧进行了仿真验证。 本文对变速恒频风力发电系统中的双PWM变换器进行了深入的研究,为最大风能捕获控制提出了一种可行的控制方案,并进行了仿真验证,仿真结果证明是可行的,也对进一步研究和实验具有一定的参考价值。