郑学庆，郑益文，马立新

（1.陕西省商洛市镇安中学，陕西 商洛711500；2.上海理工大学电气工程系，上海200093）

0 引 言

近年来，能源危机不断加剧和环境保护意识不断增强，风力发电已经成为各国研究和开发的热点。其系统有独立型和并网型两种形式。并网型又分为恒速恒频风力发电系统和变速恒频风力发电系统两类［1］。恒速恒频风力发电系统虽然具有结构简单、成本低、过载能力强和运行可靠性高等优点。但是，风电机组直接与电网耦合，风电机组的特性将直接对电网产生影响；此外，异步发电机的运行需要无功电源的支持，加重了电网的无功负担，使电力系统的潮流分布更加复杂。随着风力发电规模的不断扩大，这些问题将更加突出。

然而随着电力电子技术的快速发展，变速恒频风力发电技术也不断成熟，特别是双馈感应发电机，其定子绕组直接接入电网，转子采用三相对称绕组，经背靠背双PWM变流器［2］与电网相连，给双馈发电机提供交流励磁［3］，励磁频率即发电机的转差频率。此系统不仅实现了发电机转速与电网频率的解耦，降低了风力发电与电网之间的相互影响，而且大大改善了风电机组的运行性能，降低了变流器的容量，已逐渐发展成主流风力发电设备，在风能发电中的应用越来越广。

鉴于此，本文针对双PWM变流器展开研究，设计了转子侧变流器采用定子电压定向矢量控制方案［4］，并构建了11 kW变速恒频双馈风力发电机系统控制系统，实现了有功、无功功率解耦控制和最大风能跟踪控制。……