[发明专利]基于Z源逆变器的永磁同步机风力发电系统和控制方法

摘要

本发明涉及一种基于Z源逆变器的永磁同步机风力发电系统和控制方法，风力发电机组经过整流电路后输入到电容电压稳定控制系统，电容电压稳定控制系统输出电压信号、基准值电压信号、发电系统到负载端的电流信号输入到电压电流双闭环解耦控制器，电压电流双闭环解耦控制器输出、最大功率跟踪控制器输出和三角载波输入到SPWM脉宽调制电路中，SPWM脉宽调制电路输出触发脉冲信号到三相Z源逆变器，调整三相Z源逆变器输出，此系统能够避免因风速变化出现风力发电机输出电压波动，对直流母线电压带来的影响，维持直流母线电压稳定。采用单级结构的Z源逆变器，可实现对风能的最大功率捕获，升压和逆变，有转换效率高、结构简单、运行可靠的特点。

主权项

一种基于Z源逆变器的永磁同步机风力发电系统，包括风力发电机组，风力发电机组发出的电能经过整流电路后变换为直流电，输入到三相Z源逆变器变换为电压稳定的交流电，最后向电网或负载供电，其特征在于，还包括控制系统，所述控制系统包括最大功率跟踪控制单元、电容电压稳定控制单元和并网逆变控制单元，电容电压稳定控制单元：为由两个电感和两个电容交叉连接构成的二端网络，即Z源网络；并网逆变控制单元：包括三相逆变器、SPWM脉宽调制电路和电压电流双闭环解耦控制器；由Z源网络和三相逆变器组成三相Z源逆变器；最大功率跟踪控制单元：风力发电机输出有功功率和转速估计器输入到最大功率跟踪控制器；电容电压稳定控制单元中直流电压信号、基准值电压信号、逆变器侧交流电流信号输入到电压电流双闭环解耦控制器，电压电流双闭环解耦控制器输出、最大功率跟踪控制器输出和三角载波输入到SPWM脉宽调制电路中，SPWM脉宽调制电路输出触发脉冲信号到三相Z源逆变器，调整三相Z源逆变器输出交流电。