风能系统集总控制的仿真研究

　　其中电压V 和电流I 是由电机直轴和交轴的组合而成。在Vd=0 和Vq = 常数的情况下，有功功率和无功功率的比率只与Id 和Iq 有关。为了使有功功率因子等于1，无功功率则应该是零（Q=0），如果Id 最初调整到零，并且系统有适当的反馈设计，则可实现所设计的有功功率因子。而适当调整Id 和Iq，运用反馈或前馈控制磁场转动的角度和角速度即称为空间矢量控制（SVPWM）。由于其电压和电流存在PI 的线性关系，PWM整流器输入终端电压可表示为：

图1 两台风电机组连接的主要电路结构

图2 单台风电机组SVPWM拓扑

　　其中Kp,KI 是比例积分系数，一般为常数，s 是积分因子，i（d,q）ref 是所设初始电流。通过仿真结果，这种矢量控制方法可有效地跟踪输出的数据。
　　在仿真过程中，电压和电流是在不同的参数下进行的。例如，当风电机组转矩和转速的变化超过了其额定值，使其不能够以最大的效率吸收风能。通常情况下，发电机的转矩和输出无功功率由通过AD/DC 的电流控制。而一般DC 侧只通过简单的并联来稳定直流侧的输出。由于串联结构可以运用在小风速的情况下最大限度的获得风能。所以我们必须集成使用两种结构来优化各个风电机组。
　　图2 中，其开关的状态是由风电机组的转速和功率因子决定的。这就是说，系统的输出情况和电路结构主要取决于风况。当变流器中的有功电流低于某个值，串联开关S1 连通而S2 断开。而风速在正常状态则S2 连通而S1 断开。
　　在仿真中，风电机组的角速度以及3 相电流将作为反馈信号进行park 和clark 变换。由于控制变化几乎是同步完成，所以计算简单有效。因此，我们很容易实现硬件和软件上的集成来控制多台永磁同步电机的多相位数据的空间矢量控制。