论文部分内容阅读
近年来,风能、水能等可再生能源发电在世界能源需求比重不断增加,特别在贫困和偏远地区得到了广泛的应用,而自励异步发电机(SEIG)系统依靠其体积小、重量轻、价格便宜、结构简单坚固及可靠性高等优点,在独立发电系统中具有广泛的应用前景和很高的经济效益。当SEIG在一定转速下,通过转子剩磁和并联的励磁电容组的相互作用,自激建压成为独立发电系统并为负载提供电能,但由于SEIG的带载能力较差,无法对电压连续调节,仅仅依靠励磁电容的激励作用无法保持电压稳定运行,电压会随负载或者转速的不同而产生波动,严重的甚至崩溃,其电能质量无法保证,因此需要对SEIG进行实时动态无功补偿。在众多的电压调节和无功补偿技术中,静止同步补偿器(STATCOM)由于其动态响应速度快,在SEIG的稳压控制中得到广泛应用,STATCOM并联SEIG系统的无功补偿技术方案,对无功功率的连续调节的能力,实现了电压稳定控制以及电能质量的改善作用。为了实现SEIG的电压稳定控制。首先,搭建了 SEIG的数学模型,通过仿真分析了 SEIG在空载和带负载运行下机端电压的波形情况,并在dSPACE实验平台上进行验证。然后采用STATCOM并联补偿方法,研究了电压外环采用PI控制,电流内环采用预测电流控制(PCC)的双闭环控制系统下SEIG的机端电压波形,并和传统的双闭环PI控制比较。仿真和实验结果都表明,通过对STATCOM的双闭环控制,可以实现SEIG在三相对称负载、动态负载情况下的机端电压稳定控制。同时,为了解决SEIG在三相不对称负载下的电压稳定问题,采用双同步参考坐标系解耦锁相环(DDSFR-SPLL)实现相位的检测与控制。在保证较好的动态响应的同时,很好的解决了三相不平衡电压的锁相问题,实现电压相位精确检测,最终实现电压稳定。