永磁直驅風電機組并網系統的建模與仿真研究

文 | 孫攀，陶保震，袁博，李力
　　從目前風力發電技術發展來看，并網型發電機組可分為兩類：恒速恒頻型（CSCF）與變速恒頻型（VSCF）。由于，恒速恒頻發電系統其發電效率較低，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，根據風速變化時風電機組的輸出特性調節發電機轉速處于相應的最佳值從而最大限度地捕獲風能，提高風力發電效率的同時大大降低了系統的機械應力和裝置成本。
　　目前國內外的變速恒頻型并網風電機組主要有兩種：雙饋風電機組（DFIG）與永磁直驅風電機組（PMSG）。雙饋風力發電系統是由風電機組、齒輪箱、雙饋發電機、變流器等組成。其中雙饋電機的定子端直接與電網相連，而轉子端通過變流器連接到電網。直驅式風力發電系統是采用風電機組直接驅動多級永磁同步發電機、省去了容易發生故障的齒輪箱，使系統發電效率得到了提高，并且大大降低了噪聲對環境的污染。正因為永磁直驅風力發電系統在拓撲結構、成本、經濟效益以及應對電網故障等方面具有獨特的優勢，永磁直驅風電機組在風力發電系統中的運用將越來越廣泛。