龙　航，郝正航，张宏俊，余永元

(贵州大学 电气工程学院，贵州 贵阳 550025)



基于双向直流变换器与储能系统的直驱式风机能量输出控制

龙航，郝正航*，张宏俊，余永元

(贵州大学 电气工程学院，贵州 贵阳 550025)

本文提出一种包含储能单元的永磁直驱风力发电系统，通过对储能系统的控制实现对风机输出能量的控制，减小风机出力波动对于电网的影响。风机通过一个全功率背靠背变流器连接至电网，储能系统和双向DC-DC变换器通过背靠背的直流母线接入系统。背靠背变流器机侧使用最大功率追踪控制(MPPT)，实现对风能的最大捕捉。储能单元通过检测风机的功率输出来进行充放电控制。基于Matlab/Simulink搭建了系统仿真模型，结果表明提出的系统的结构及控制策略可以有效地抑制风机的能量波动。

DC-DC变换器；直驱风机；能量控制

世界范围内的化石能源正日渐稀缺，各国都开始将其作为战略储备。当下，以风能、太阳能为代表的新能源正得到重视。其中风能由于其相对集中性及相关设备制造过程的环保性，更是在近年来高速发展[1-3]。

但是风能的缺点同样具有代表性：能量密度低，随机性大。风速的波动符合Weibull分布，具有很强的随机性[4]。而风机输出的能量与风速的三次方成正比，因而风速的微小变动也会导致风机捕获能量的极大波动。当风速超过额定风速时，可以通过主动桨叶失速控制等方式降低风轮捕捉效率，控制桨叶转速，进而控制风机能量输出[5-8]。但是这种控制方式一方面需要对风轮进行特殊设计，增加系统复杂度；……