呂艷玲　盧健強(qiáng)　鮑杰

摘要：首先從電壓型變換器的基本原理出發(fā)分析了雙饋風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)側(cè)變換器的基本結(jié)構(gòu)，建立了網(wǎng)側(cè)變換器分別在三相靜止坐標(biāo)系和dq坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。然后在網(wǎng)側(cè)變換器的dq坐標(biāo)模型的基礎(chǔ)上采用電網(wǎng)電壓定向矢量控制策略，介紹了其基本原理與實(shí)現(xiàn)方案。最后，利用mat-lab/simulink搭建了SVPWM、Park、控制系統(tǒng)等電力電子模型，在該模型上采用矢量控制策略進(jìn)行了變換器在整流和逆變兩種工作狀態(tài)下的仿真，仿真結(jié)果表明，其控制策略具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，而且通過(guò)選取合適的電感、電容，可以使網(wǎng)側(cè)電流快速的進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，且波形相對(duì)平滑，諧波含量較小，直流側(cè)電壓也可以很快進(jìn)入穩(wěn)定值，超調(diào)量小。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)側(cè)變換器；矢量控制；控制策略；SVPWM

中圖分類號(hào)：TM46 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號(hào)：1007-2683（2017）01-0027-08

0 引言

隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的興起，風(fēng)電變流器的控制技術(shù)成為當(dāng)今的研究熱點(diǎn)。在雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，由于雙饋發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)差功率在轉(zhuǎn)子與電網(wǎng)之間雙向流動(dòng)，這就要求變流器的網(wǎng)側(cè)變換器，既要能夠工作于整流狀態(tài)，又要能夠工作于逆變狀態(tài)。實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)側(cè)變換器準(zhǔn)確控制是雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變速恒頻發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)之一。PWM變換器的控制技術(shù)是風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的核心技術(shù)之一，PWM變換器已對(duì)傳統(tǒng)的相控及二極管整流器進(jìn)行了全面改進(jìn)。其關(guān)鍵性的改進(jìn)在于用全控型功率開(kāi)關(guān)管取代了半控型功率開(kāi)關(guān)管或二極管，以PWM斬控整流取代了相控整流或不控整流。因此，PWM變換器可以取得以下優(yōu)良性能：①網(wǎng)側(cè)電流近似正弦波；②網(wǎng)側(cè)功率因數(shù)控制（如單位功率因數(shù)控制）；③電能雙向傳輸；④較快的動(dòng)態(tài)響應(yīng)。目前PWM變換器根據(jù)對(duì)輸入電流的控制主要有兩種方法，一是文提出的通過(guò)控制PWM變換器的交流側(cè)電壓，使其與電網(wǎng)電壓保持一定的幅值和相位關(guān)系，進(jìn)而間接控制網(wǎng)側(cè)輸入電流相位，這種通過(guò)交流側(cè)電壓來(lái)間接控制電流的方法叫間接電流控制，也稱為幅相控制，該方法具有簡(jiǎn)單的控制結(jié)構(gòu)和良好的開(kāi)關(guān)特性，靜態(tài)性能良好，檢測(cè)量少，無(wú)需電流傳感器，成本低，易于數(shù)字化實(shí)現(xiàn)，適用于對(duì)控制性能和動(dòng)態(tài)響應(yīng)要求不高的場(chǎng)合，具有良好的工程實(shí)用價(jià)值；二是文提出的通過(guò)直接控制網(wǎng)側(cè)交流電流跟蹤指令電流的方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)控制目的的直接控制電流的方法，直接電流控制以快速電流反饋控制為特征，這類控制可以獲得較高品質(zhì)的電流響應(yīng)，但控制結(jié)構(gòu)和算法十分復(fù)雜，而且由于該方法增加了電流互感器，因此控制器成本會(huì)增大。此外，還有基于瞬時(shí)功率理論的控制方法，以有功和無(wú)功功率為控制對(duì)象的直接功率控制，如文提出的直接功率控制，但是DPC（直接功率控制）控制在靠近基本電壓矢量的地方容易出現(xiàn)無(wú)功功率失控現(xiàn)象，導(dǎo)致網(wǎng)側(cè)電流和直流電壓出現(xiàn)較大波動(dòng)。文提出無(wú)需同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)變換和SVPWM調(diào)制的定開(kāi)關(guān)頻率的預(yù)測(cè)直接功率控制，可獲得較好的穩(wěn)態(tài)和動(dòng)態(tài)性能，但該方法運(yùn)算量大，矢量選擇比較復(fù)雜，存在矢量租用時(shí)間為負(fù)的問(wèn)題。文提出一種基于滑模變結(jié)構(gòu)控制的直接功率控制，但存在抖動(dòng)問(wèn)題，會(huì)影響系統(tǒng)的性能和穩(wěn)定性。此外控制技術(shù)主要有：①電流滯環(huán)控制；②智能控制；③矢量控制技術(shù)。電流滯環(huán)控制是一種電流直接控制方式，雖然結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性好，但是滯環(huán)電流控制的最大缺點(diǎn)是開(kāi)關(guān)頻率不固定，開(kāi)關(guān)頻率會(huì)隨著滯環(huán)寬度和實(shí)際輸入電流而變化，這對(duì)變換器的EMI設(shè)計(jì)帶來(lái)了很大的困難。近年來(lái)，一些學(xué)者提出了大量的將非線性智能控制理論運(yùn)用于PWM變換器控制中的算法，包括基于李亞普諾夫穩(wěn)定定理控制方法、模糊控制方法、遺傳算法和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制方法。與傳統(tǒng)方法相比，這些智能控制算法雖然無(wú)需建立變換器精確的數(shù)學(xué)模型和動(dòng)態(tài)模型，但是控制復(fù)雜，而且在實(shí)際的工程應(yīng)用中相對(duì)不成熟。矢量控制，技術(shù)成熟，控制靈活，而且通過(guò)矢量控制技術(shù)，可以方便的實(shí)現(xiàn)解耦控制。PWM變換器運(yùn)行動(dòng)態(tài)效果好壞，調(diào)制算法也是關(guān)鍵之一，常見(jiàn)的調(diào)制算法主要有載波調(diào)制法、正弦脈寬調(diào)制（SPWM）和空間電壓矢量調(diào)制（SVPWM）。3種調(diào)制算法中，空間電壓矢量調(diào)制是基于伏秒平衡原理的調(diào)制方式，在每個(gè)開(kāi)關(guān)周期，用相鄰兩個(gè)有效開(kāi)關(guān)矢量和零矢量來(lái)等效三相橋臂終端電壓矢量，沒(méi)有明顯的載波，具有直流電壓利用率高，諧波小等優(yōu)點(diǎn)。

因此綜合考慮，本文采用間接電流控制方法，并且是基于電網(wǎng)電壓定向的矢量控制策略，建立的PWM變換器仿真模型是基于PI調(diào)節(jié)器的雙閉環(huán)控制系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)無(wú)靜差控制，該系統(tǒng)采用電壓外環(huán)和電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制，將電網(wǎng)電壓定向在兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的d軸矢量上，雙閉環(huán)輸出的信號(hào)經(jīng)過(guò)脈寬調(diào)制轉(zhuǎn)化為脈沖信號(hào)從而驅(qū)動(dòng)IGBT的導(dǎo)通，達(dá)到控制的目的。在調(diào)制方法上采用空間電壓矢量調(diào)制（SVPWM），并且通過(guò)選取合適的濾波電感、濾波電容，可以使網(wǎng)側(cè)電流諧波含量較小，直流側(cè)母線電壓快速準(zhǔn)確的穩(wěn)定在給定值，且超調(diào)量小。

1 網(wǎng)側(cè)變換器數(shù)學(xué)模型及工作原理

三相電壓型PWM變換器的主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖1所示。該電路主要包括三相交流電壓源、交流側(cè)電感、電阻、全控開(kāi)關(guān)器件IGBT和直流側(cè)電解電容。u_a、u_b、u_c分別為三相電網(wǎng)相電壓；i_a、i_b、i_c分別為網(wǎng)側(cè)輸入的三相電流；U_dc為變換器直流側(cè)電壓；L為交流側(cè)濾波電感；R為等效電阻；i_L為直流側(cè)負(fù)載電流；C為直流側(cè)電容。

為了簡(jiǎn)化計(jì)算，對(duì)該模型進(jìn)行如下假設(shè)：

1）交流側(cè)電源為三相平穩(wěn)的純正弦波電動(dòng)勢(shì)。

2）功率開(kāi)關(guān)管為理想器件，沒(méi)有過(guò)渡過(guò)程，其通斷由開(kāi)關(guān)函數(shù)描述。

3）網(wǎng)側(cè)變換器直流母線電壓保持穩(wěn)定。

4）網(wǎng)側(cè)濾波電感L是線性的，且不考慮飽和。

三相電壓型SVPWM變換器的數(shù)學(xué)模型是采用開(kāi)關(guān)函數(shù)描述的數(shù)學(xué)模型，假設(shè)主電路的開(kāi)關(guān)器件可視為理想開(kāi)關(guān)，其通斷可以用開(kāi)關(guān)函數(shù)S_K來(lái)描述，為了避免出現(xiàn)短路故障，圖1中上下兩個(gè)功率開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通是互補(bǔ)的，即上橋臂開(kāi)關(guān)管導(dǎo)通時(shí)，其對(duì)應(yīng)的下橋臂功率開(kāi)關(guān)管是關(guān)斷的，對(duì)三相電壓型SVPWM變換器寫出其對(duì)應(yīng)的邏輯開(kāi)關(guān)函數(shù)為

（1）

根據(jù)以上假設(shè)、開(kāi)關(guān)函數(shù)及PWM主電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)可得網(wǎng)側(cè)變換器在三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，即：

（2）式（2）寫成矩陣形式如下：

（3）

在矢量控制中坐標(biāo)變換作為一種工具是必不可少，三相靜止坐標(biāo)系A(chǔ)BC到兩相靜止坐標(biāo)系αβ的變換矩陣即3s/2s如下：

（4）

兩相靜止坐標(biāo)系到兩相任意旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系幽的變換矩陣即2s12r變換如下：

（5）式中：θ為d軸與α軸之間的夾角，θ=ωt，ω為dq坐標(biāo)系空間旋轉(zhuǎn)角速度。對(duì)式（3）應(yīng)用坐標(biāo)變換，經(jīng)過(guò)clark變換和park變換可得兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的PWM數(shù)學(xué)模型，如下：

（6）

2 網(wǎng)側(cè)變換器控制策略

整流器的控制目標(biāo)一是輸入電流，二是輸出電壓，其中輸入電流的控制是整流系統(tǒng)控制的關(guān)鍵所在。首先采用PWM整流器的主要目的是將交流電轉(zhuǎn)化為直流，而且三相電壓型PWM變換器可以實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)。其次，對(duì)輸入電流的有效控制的實(shí)質(zhì)是對(duì)變換器能量流動(dòng)的有效控制，即控制了輸出電壓?；谶@個(gè)觀點(diǎn)，可以將整流器的控制分成間接電流控制和直接電流控制兩大類。本文采用間接電流控制方法，對(duì)整流器直流側(cè)電壓穩(wěn)定控制的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)高功率因數(shù)下能量雙向流動(dòng)。如何控制輸入電流，得到理想的功率因數(shù)以及實(shí)現(xiàn)直流母線電壓穩(wěn)定和能量的雙向流動(dòng)，根本任務(wù)在于得到各功率開(kāi)關(guān)器件的控制規(guī)律和通斷時(shí)間。本文利用空間電壓矢量脈寬調(diào)制原理（SVPWM），通過(guò)空間電壓矢量PWM控制，在整流器交流側(cè)生成幅值、相位受控的正弦PWM電壓，該電壓與電網(wǎng)電動(dòng)勢(shì)共同作用于整流器交流側(cè)控制電感，實(shí)現(xiàn)輸入電流可控。針對(duì)雙饋發(fā)電機(jī)網(wǎng)側(cè)變換器的矢量控制策略主要有兩種類型：電網(wǎng)電壓定向控制（voltage oriented control，VOC）和虛擬電網(wǎng)磁鏈定向控制（virtual flux oriented control，VFOC）。本文采用電網(wǎng)電壓定向控制，電網(wǎng)電壓定向控制策略依據(jù)文獻(xiàn)提出的網(wǎng)側(cè)變換器的數(shù)學(xué)模型，將兩相同步坐標(biāo)系d軸定向于電網(wǎng)電壓矢量方向上的一種控制策略。電網(wǎng)電壓定向控制策略相對(duì)簡(jiǎn)單，開(kāi)關(guān)頻率固定，可以采用先進(jìn)的SVPWM調(diào)制技術(shù)。利用文提出的數(shù)學(xué)模型，簡(jiǎn)化控制算法，應(yīng)用空間坐標(biāo)變換，將同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)dq坐標(biāo)系d軸定向于電網(wǎng)電壓矢量u_s方向上，則d軸表示有功分量參考軸，而q軸表示無(wú)功分量參考軸。此時(shí)，電網(wǎng)電壓的q軸分量為零。為了實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)，無(wú)功電流分量值設(shè)為零。得電網(wǎng)電壓的dq分量為

（7）

利用網(wǎng)側(cè)變換器在兩相同步旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，可得輸入電流滿足：

（8）式中：u_dr、u_qr，為變流器交流側(cè)電壓的d、q軸風(fēng)量；u_dr=S_dU_dc；u_qr=S_qU_dc；S_d、S_q為開(kāi)關(guān)函數(shù)；L平波電抗；U_dc為電容兩端的電壓ω₁為同步角速度。上式表明d、q軸電流除受控制量u_dr、u_qr的制約外，還受交叉耦合項(xiàng)ω₁Li_d、ω₁Li_q和電網(wǎng)電壓的影響。將上式改寫為

（9）

其中dq坐標(biāo)系下，網(wǎng)側(cè)變換器相對(duì)于電網(wǎng)的有功功率和無(wú)功功率分別為

（10）

為了實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)，無(wú)功電流分量參考值設(shè)為零，所以Q=0。P>0時(shí)，表示變換器工作于整流狀態(tài)，從電網(wǎng)吸收能量；當(dāng)P<0時(shí)，表示變換器工作于逆變狀態(tài)，能量從變換器返回電網(wǎng)。根據(jù)以上數(shù)學(xué)表達(dá)式推導(dǎo)以及網(wǎng)側(cè)變換器的數(shù)學(xué)模型可得到圖2所示控制原理結(jié)構(gòu)圖.

整個(gè)控制系統(tǒng)為雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)，外環(huán)為電壓環(huán)、內(nèi)環(huán)為電流環(huán)。直流環(huán)節(jié)給定電壓u^*_dc和反饋電壓u_dc相比較后的誤差經(jīng)PI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)輸出i^*_d，而i^*_q則由功率因數(shù)的性質(zhì)決定。在雙PWM型變換器作為雙饋風(fēng)力發(fā)電勵(lì)磁電源時(shí)實(shí)行單位功率因數(shù)控制，即i^*_q=0。i^*_d、i^*_q分別與對(duì)應(yīng)的反饋值i_d、i_q相比較后的誤差經(jīng)過(guò)PI調(diào)節(jié)器調(diào)節(jié)后輸出u'_dr、u'_qr，再與各自的解藕補(bǔ)償項(xiàng)△u_dr、△u_qr和電網(wǎng)電壓擾動(dòng)前饋補(bǔ)償項(xiàng)u_d、u_q相運(yùn)算后得到變換器交流側(cè)參考電壓u⁹_dr、u^*_qr參考電壓u^*_dr、u^*_qr經(jīng)坐標(biāo)變換后得到αβ坐標(biāo)系中的分量值u^*_αr、u^*_βr由此進(jìn)行SVPWM調(diào)制，產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)信號(hào)實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)側(cè)變換器的控制。

3 仿真分析

雙饋風(fēng)力發(fā)電網(wǎng)側(cè)變換器仿真模型如下：

根據(jù)上述仿真模型可以得到整流和逆變時(shí)不同電感和電容時(shí)A相電流波形圖、A相電流對(duì)應(yīng)頻譜圖以及直流側(cè)電壓波形圖，直流側(cè)電壓指令值為500 V。圖4～圖9為整流時(shí)波形圖，圖10～圖15為逆變時(shí)波形圖。

由圖4、5、8、10、11、14可以看出，無(wú)論整流還是逆變，電感選取不同對(duì)網(wǎng)側(cè)電流以及直流側(cè)電壓都會(huì)產(chǎn)生很大影響。當(dāng)電感選取盡量小時(shí)，電流波動(dòng)較小，而且可以快速進(jìn)入穩(wěn)態(tài)，當(dāng)電感選取較大時(shí)電流波動(dòng)較大，而且進(jìn)入穩(wěn)態(tài)的時(shí)間較長(zhǎng)，甚至不能進(jìn)入穩(wěn)態(tài)。從圖5和11可以看出，電感較大時(shí)，高次諧波電流含量相對(duì)較少，但是電感較大會(huì)影響直流側(cè)電壓穩(wěn)定效果，從圖8和14可以看出，電感較大時(shí)會(huì)大大影響直流側(cè)電壓進(jìn)入穩(wěn)態(tài)的速度，在逆變時(shí)電感較大導(dǎo)致直流側(cè)電壓不能穩(wěn)定在給定值。從圖6、7、9、12、13、15可以看出，不同電容對(duì)網(wǎng)側(cè)電流和直流側(cè)電壓也會(huì)有很大影響。通常為滿足系統(tǒng)對(duì)直流電壓的快速跟蹤控制，要求主電路的直流側(cè)電容應(yīng)選取的盡量小，從圖9和圖15可以看出無(wú)論整流還是逆變，電容選取不同導(dǎo)致直流側(cè)電壓穩(wěn)定在給定值的時(shí)間也會(huì)不同，超調(diào)量也有一定差距。從圖6、7、12、13看出小電容的選取可以使網(wǎng)側(cè)電流不僅波動(dòng)較小，而且進(jìn)入穩(wěn)態(tài)的時(shí)間短，諧波含量少。由于綜合考慮到直流側(cè)電壓快速跟蹤性、網(wǎng)側(cè)電流波動(dòng)小快速進(jìn)入穩(wěn)態(tài)、電流諧波含量較少等要求，因此本文選取電感，J=4 mH，c=2 200 uF進(jìn)行仿真分析。

根據(jù)上述分析，仿真參數(shù)選取如下進(jìn)行單獨(dú)的整流和逆變。

1）整流仿真參數(shù)如下：電源相電壓220 V，頻率50 Hz；交流側(cè)電阻R=0.4 Q，電感L=4 mH；仿真時(shí)間t=0.5 s；電容C=2 200μF；電壓指令值500 V，初始電壓為500 V；負(fù)載電阻50Ω；無(wú)功電流的指令值為0。

2）逆變仿真參數(shù)如下：電源相電壓220 V，頻率50 Hz；交流側(cè)電阻R=0.4 Q，電感L=4 mH；仿真時(shí)間t=0.5 s；電容C=2 200μF；電壓指令值500 V；負(fù)載電阻50Ω，直流母線側(cè)加電壓800 V；無(wú)功電流的指令值為0。

根據(jù)上述數(shù)據(jù)得到的仿真波形圖如圖16～圖19，其中圖16和圖17為整流時(shí)的波形圖，分別為整流時(shí)網(wǎng)側(cè)A相電壓和電流波形圖，整流時(shí)網(wǎng)側(cè)變換器相對(duì)于電網(wǎng)的有功功率、無(wú)功功功率；圖18和圖19為逆變時(shí)的波形圖，分別為逆變時(shí)網(wǎng)側(cè)A相電流和電壓，逆變時(shí)網(wǎng)側(cè)變換器相對(duì)于電網(wǎng)的有功功率、無(wú)功功功率。

由圖16～圖19可見(jiàn)，由于仿真時(shí)無(wú)功功率參考值設(shè)置為0，因此圖（17）和圖（19）中無(wú)功功率Q的值0，即實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)下整流和逆變運(yùn)行；當(dāng)處于單位功率因數(shù)運(yùn)行的時(shí)候，相電流的基波是一個(gè)正弦波形且頻率和電網(wǎng)頻率相同，同時(shí)從圖可見(jiàn)當(dāng)網(wǎng)側(cè)變換器整流狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，其交流側(cè)電流與電網(wǎng)電壓同相位，有功功率P>0，表示能量是流出電網(wǎng)的，變換器從電網(wǎng)吸收能量；當(dāng)網(wǎng)側(cè)變換器逆變狀態(tài)運(yùn)行時(shí)，其交流側(cè)電流與電網(wǎng)電壓反相位，P<0，能量從變換器流入電網(wǎng)。這說(shuō)明三相電壓型PWM變換器具有能量雙向流動(dòng)的能力。

為了分析整流和逆變的切換效果，利用上述仿真模型對(duì)整流和逆變的切換過(guò)程進(jìn)行了仿真分析，仿真時(shí)間t=0.8 s。0.4 s之前進(jìn)行整流工況運(yùn)行，0.4 s時(shí)進(jìn)入逆變狀態(tài)運(yùn)行，得到的仿真波形圖如下：圖20為網(wǎng)側(cè)電壓和電流的波形圖，圖21為網(wǎng)側(cè)電流經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換后的dq軸電流，圖22為網(wǎng)側(cè)變換器相對(duì)于電網(wǎng)的有功功率、無(wú)功功功率波形圖，圖23為直流側(cè)電壓波形圖。

從圖20中可以看出，當(dāng)0.4 s發(fā)生逆變時(shí)，網(wǎng)側(cè)電流相位可以快速的發(fā)生180°的變化，而且電流可以在短時(shí)間內(nèi)進(jìn)入穩(wěn)定狀態(tài)，說(shuō)明所建立的三相電壓型PWM變換器仿真模型可以實(shí)現(xiàn)整流和逆變之間的有效切換，并且響應(yīng)速度較快。從圖21和圖22可以看出，電流Id的變化趨勢(shì)與有功變化趨勢(shì)一致，Iq變化趨勢(shì)與無(wú)功Q一致，驗(yàn)證了電網(wǎng)電壓定向控制下，有功由Id控制而與Iq無(wú)關(guān)，即調(diào)節(jié)Id的大小就可以改變有功功率P的大小，同理無(wú)功功率是通過(guò)Iq來(lái)進(jìn)行調(diào)節(jié)，說(shuō)明電流矢量的d、q軸電流實(shí)際上分別代表了網(wǎng)側(cè)變換器的有功電流和無(wú)功電流，而且Id從正變化為負(fù)，表示能量的流動(dòng)方向發(fā)生了改變。圖22中有功的改變沒(méi)有影響無(wú)功的變化，說(shuō)明利用矢量控制策略，可以有效的實(shí)現(xiàn)有功無(wú)功的解耦控制。由圖23可知無(wú)論是整流還是逆變運(yùn)行，直流側(cè)電壓都能很好地保持在500V給定值，在運(yùn)行狀態(tài)改變后能很快地重新回到給定值，動(dòng)態(tài)響應(yīng)速度較快，超調(diào)量小。

4 結(jié)論

本文分析了雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)網(wǎng)側(cè)變換器的結(jié)構(gòu)及其工作原理，建立了三相靜止坐標(biāo)系下和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)下的數(shù)學(xué)模型，著重介紹了三相PWM整流器的控制策略，并對(duì)網(wǎng)側(cè)變換器進(jìn)行了仿真分析，驗(yàn)證了在電網(wǎng)電壓定向控制策略下，采用SVP—WM（空間電壓矢量脈寬調(diào)制）技術(shù)，所建立的三相電壓型PWM變換器仿真模型可以有效的實(shí)現(xiàn)在整流和逆變之間切換，而且利用矢量控制策略可以達(dá)到解耦控制目的，使復(fù)雜的控制問(wèn)題簡(jiǎn)單化。當(dāng)網(wǎng)側(cè)變換器運(yùn)行于單位功率因數(shù)的整流或逆變狀態(tài)時(shí)，通過(guò)選取合適的濾波電感以及濾波電容，可以使網(wǎng)側(cè)電流動(dòng)態(tài)響應(yīng)快而且諧波含量較少，對(duì)電網(wǎng)污染較小，并且直流側(cè)電壓動(dòng)態(tài)響應(yīng)較好，可以快速穩(wěn)定在給定值且超調(diào)量小。研究得出三相電壓型PWM變換器可以實(shí)現(xiàn)能量的雙向流動(dòng)，為風(fēng)力發(fā)電的運(yùn)行提供理論依據(jù)。

（編輯：溫澤宇）