梅柏杉， 吴 迪， 冯江波， 陈 瑢， 张德兰

(上海电力学院 电气工程学院，上海 200090)

0 引 言

近年来，变速恒频风力发电技术在MW级风力发电机组的应用已成为研究热点。在实际运行的变速恒频风力发电机组中，双馈异步发电机和直驱式永磁同步发电机占主要市场，但这两种机型在系统中存在一些不足。比如对于双馈异步风力发电机系统，控制过程复杂，日常维护成本高，低电压穿越运行较难[1]；对于直驱式永磁同步风力发电系统，永磁电机的励磁不能调节；永磁材料硬脆，机械加工困难，有的永磁材料在高温下会出现退磁现象；电机的体积较大，给运输、安装带来一定问题，且成本高。

本文介绍了一种基于双PWM变频器全功率变流的笼型感应电机风力发电系统。采用笼型转子的异步发电机结构简单、耐用、成本低廉、体积小、便于维护，并可实现低电压穿越，在风力发电系统中更具有竞争力。

1 电机侧变流器控制策略[2- 4]

变速恒频风力发电系统要求电机可在很宽的速度范围内运行，且为获得最大风能，满足最大风能跟踪时的转速响应，还要求电机有很好的转速跟踪响应[4]。本文采用的直接转矩控制是一种高动态性能的交流电机调速技术，其控制器结构简单，系统鲁棒性高，在动态过程中可获得快速的转矩响应特性[5]，故该调速方式适用于异步风力发电机变频调速系统。此外，转速反馈值采用无速度传感器的控制方式，省略了速度传感器与控制器之间的连线，提高了控制系统可靠性，也降低了系统成本。……