双馈异步风力发电系统网侧PWM变换器的研究的综述报告

双馈异步风力发电系统网侧PWM变换器的研究的综述报告双馈异步风力发电系统是目前广泛应用于风力发电的一种发电方式。该系统采用异步发电机作为发电机，通过双馈电路与电网相连，能够有效地提高发电效率。其中网侧PWM变换器是该系统中重要的组成部分之一。本文将综述双馈异步风力发电系统网侧PWM变换器的研究进展及其存在的问题。一、双馈异步风力发电系统的基本原理双馈异步风力发电系统由风机、双馈电机、变流器、电网等部分组成。其中风机将风能转化为机械能，经过双馈电机输出三相交流电，然后通过变流器将交流电转化为直流电，再通过PWM变换器将直流电通过电子开关控制转化为交流电，最终通过变压器提高电压并接入电网。其中，双馈电机将电能分别输送给同步转子和异步转子，由于异步转子速度较快，可以通过差速运动将机械能快速转化为电能输出，提高了其发电效率。二、网侧PWM变换器的设计要求网侧PWM变换器主要是将直流电转化为电网频率的三相交流电信号。因此，其设计要求如下：1.具有高转换效率：PWM变换器需要能够将直流电高效转化为交流电，尽可能减小能量损耗，并提高能量利用率。2.具有良好的输出电流质量：PWM变换器需要能够提供稳定的交流电输出，使电网电压、电流稳定。3.具有较低的谐波失真：PWM变换器需要能够降低谐波失真，防止电网产生电磁干扰。4.具有较高的控制精度：PWM变换器需要能够精确地控制输出电压和频率，以满足电网的使用要求。5.具有较高的可靠性：PWM变换器需要能够保证连续稳定的运行，防止因故障而对电网造成影响。三、网侧PWM变换器的研究进展目前，针对双馈异步风力发电系统网侧PWM变换器的研究已经取得了一些进展。其中，主要集中在以下几个方面：1.网侧控制策略：针对双馈异步风力发电系统的网侧PWM变换器，研究人员采用了不同的控制策略。例如，基于直接功率控制的控制策略，通过检测电机输出功率及其变化情况，改变PWM参数，为电网提供稳定的交流电信号。此外，还有基于电压和频率控制的控制策略等。2.拓扑结构优化：针对双馈异步风力发电系统的网侧PWM变换器，研究人员采用了不同的拓扑结构。例如，全桥、半桥等。其中，全桥式PWM变换器具有较高的控制精度和适应性，但存在有切换损耗等问题，而半桥式PWM变换器具有更为简单和经济的特点。3.硬件实现：针对双馈异步风力发电系统的网侧PWM变换器，研究人员采用了不同的硬件实现方案。例如，采用FPGA硬件平台、DSP硬件平台，使PWM变换器能够实现高速、准确的控制。四、存在的问题及挑战尽管双馈异步风力发电系统网侧PWM变换器的研究取得了一些进展，但仍然存在以下问题和挑战：1.控制精度：目前，网侧PWM变换器的控制精度仍然需要提高，以满足电网的使用要求。2.谐波失真：PWM变换器的谐波失真仍然较高，需要采取一些措施降低谐波失真，以防止电网产生电磁干扰。3.故障诊断：对于双馈异步风力发电系统中的PWM变换器，故障诊断仍然是一个难点，需要通过先进的控制算法和监测设备，进行故障预测和故障诊断。5.硬件实现：双馈异步风力发电系统中网侧PWM变换器的实现所需的硬件平台存在成本较高的问题，需要更多的技术和资源投入，以推动硬件平台的发展。五、结论双馈异步风力发电系统网侧PWM变换器是该系统中非常重要的一部分，影响着系统的发电