5 MW中压直驱风电变流器控制系统设计

针对5 MW永磁直驱风力发电机的特点,详细研究了二极管中点钳位式(neutral point clamped,NPC)三电平中压全功率变流器的控制系统、主回路设计、定子磁链估算与不连续脉冲调制(discontinuous pulse-width modulation,DPWM)。网侧变流器采用电网电压定向和空间电压脉冲宽度调制(space voltage pulse width modulation,SVPWM)策略,机侧变流器采用转子磁场定向和DPWM策略,并基于低通滤波器补偿的方法进行定子磁链的幅值及角度的估算。热仿真软件结果表明:网侧开关频率为1. 55 kHz时,IGBT结温与温升满足器件设计规范; 25 k W样机实验结果表明,采用该文所提调制策略和定子磁链估算方法,并网电流谐波含量能够满足国标要求,转子位置估计误差小,具有较好的稳态性能和转矩动态响应性能,能够很好满足系统控制要求。