永磁直驅(qū)風電機組并網(wǎng)系統(tǒng)的建模與仿真研究

文 | 孫攀，陶保震，袁博，李力
　　從目前風力發(fā)電技術(shù)發(fā)展來看，并網(wǎng)型發(fā)電機組可分為兩類：恒速恒頻型（CSCF）與變速恒頻型（VSCF）。由于，恒速恒頻發(fā)電系統(tǒng)其發(fā)電效率較低，且在運行過程中承受的機械應力較大，相應的裝置成本較高，自20 世紀80年代以來，這種恒速恒頻風力發(fā)電方式逐漸被變速恒頻型所取代。變速恒頻型風電機組是利用先進的變速和變槳技術(shù)，根據(jù)風速變化時風電機組的輸出特性調(diào)節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)速處于相應的最佳值從而最大限度地捕獲風能，提高風力發(fā)電效率的同時大大降低了系統(tǒng)的機械應力和裝置成本。
　　目前國內(nèi)外的變速恒頻型并網(wǎng)風電機組主要有兩種：雙饋風電機組（DFIG）與永磁直驅(qū)風電機組（PMSG）。雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)是由風電機組、齒輪箱、雙饋發(fā)電機、變流器等組成。其中雙饋電機的定子端直接與電網(wǎng)相連，而轉(zhuǎn)子端通過變流器連接到電網(wǎng)。直驅(qū)式風力發(fā)電系統(tǒng)是采用風電機組直接驅(qū)動多級永磁同步發(fā)電機、省去了容易發(fā)生故障的齒輪箱，使系統(tǒng)發(fā)電效率得到了提高，并且大大降低了噪聲對環(huán)境的污染。正因為永磁直驅(qū)風力發(fā)電系統(tǒng)在拓撲結(jié)構(gòu)、成本、經(jīng)濟效益以及應對電網(wǎng)故障等方面具有獨特的優(yōu)勢，永磁直驅(qū)風電機組在風力發(fā)電系統(tǒng)中的運用將越來越廣泛。