风电变流器网侧SVPWM变换器的控制研究

胡文胜，赵 宇

(许继风电科技公司，河南许昌 461000)

0 引言

随着风力发电技术的兴起，风电变流器的控制技术成为当今的研究热点。在双馈风力发电系统中，双馈发电机的转差功率在转子与电网之间双向流动，这就要求变流器的网侧变换器，既要能够工作于整流状态，又要能够工作于逆变状态。对网侧变换器的准确控制，是实现双馈风力发电系统变速恒频发电的关键技术之一［1－2］。

目前的电压源型交－直－交变流器，其网侧变换器多采用的是三相电压型PWM整流器。PWM整流器的控制质量主要取决于交流侧的电流波形、功率因数、直流侧电压的稳定性等。随着空间矢量脉宽调制(space vector pulse width modulation，SVPWM)技术、滞环电流PWM控制等脉冲调制技术的发展，现代控制理论、智能控制等技术的引入，PWM整流器的控制性能得到不断提高［3－4］。

这里采用电网电压定向矢量控制技术、空间矢量脉宽调制(SVPWM)技术，对风电变流器网侧变换器的整流与逆变工作模式做了仿真研究。文中搭建了仿真模型，仿真结果表明，采用上述控制策略，网侧SVPWM变换器的响应速度快、稳定性好，可以工作于功率因数接近于1的整流或逆变状态。

1 网侧变换器的电路及数学模型

图1为三相电压型PWM整流器的主电路。稳态工作时，整流器的输出直流电压稳定，三相桥臂由正弦脉宽调制驱动。

图1 三相PWM整流器的主电路

当开关频率很高时，电感的滤波作用使得交流侧电压、电流的谐波非常小。只考虑电压、电流的基波，整流器可以看作是一个理想的三相交流电压源。……