低并網(wǎng)電流諧波的直驅(qū)永磁風力發(fā)電系統(tǒng)研究

電機的互感， d i 為電機d 軸電流， q i 為q 軸電流, rω為轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。本文通過調(diào)節(jié)d i 、q i 使異步電機輸出風力機特性曲線上特定速度下功率值。
　　3.并網(wǎng)電流低次諧波的抑制
　　并網(wǎng)逆變器中，為了提高風力發(fā)電系統(tǒng)電能質(zhì)量，需要抑制風電系統(tǒng)低次諧波含量。若采用傳統(tǒng)的PI 控制器，通常需要多次復雜的高低通濾波和坐標變換以及多個諧波PI 控制器，才能具有低次諧波消除的能力，這增加了控制系統(tǒng)實現(xiàn)難度。

　諧振控制器在同步坐標系下以直流諧振控制器出現(xiàn)，主要用在諧波補償中，需要對正負序采用兩個不同的補償器.本文采用比例多諧振電流控制器控制并網(wǎng)電流，考慮到理想諧振控制器實現(xiàn)上的困難以及對電網(wǎng)參數(shù)過于敏感，本文采用準諧振控制器，在靜止坐標系下使用比例和多個準諧振控制器進行并網(wǎng)電流的控制，抑制由于電網(wǎng)參數(shù)波動等引起的并網(wǎng)低次諧波,電流環(huán)控制框圖如圖3 所示。圖中0 ω為諧振點頻率，c ω為諧振控制器的截止頻率，使其帶寬為cω π ， p K為比例增益， i K 諧振變換器的增益。

　　加入1、3、5、7 次諧振控制器后的電流控制器Bode 圖顯示，該控制器在基波，以及3 次，5 次，7次諧波附近有很高的增益，對這些頻率附近的電流都具有很好的跟隨性能。其中基波幅值由網(wǎng)側(cè)變流器的電壓控制器給定，諧波幅值給定為零。由其構(gòu)成的閉環(huán)控制器在1、3、5、7 次基波頻率附近具有零靜差以及很高的跟隨性能，且簡化了坐標變換過程，故相對于同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的PI 控制器具有較大地優(yōu)越性。最后該內(nèi)環(huán)電流控制器的輸出也需要限制幅值，以保證逆變器能輸出給定的電壓矢量。
　　3.仿真研究結(jié)果
　　為驗證上述永磁直驅(qū)風力發(fā)電系統(tǒng)的可性，在Matlab/simulink 下建立仿真模型，并網(wǎng)變流器的電壓環(huán)控制器采取同樣的PI 參數(shù)，其永磁同步發(fā)電機以及并網(wǎng)濾波電感等參數(shù)采用實際實驗系統(tǒng)的參數(shù)，在同樣的風速條件下，分別用兩種不同的電流控制器進行并網(wǎng)仿真，并網(wǎng)電流的仿真波形及其電流波形的FFT
　　分析示意圖如下圖5 所示：