永磁直驱风力发电机组并网仿真模型搭建

下面介绍一个简单的永磁直驱风电机组模型的simulink建模搭建，这是笔者在搭建风光储直流微电网的时候，电路的一部分，我将其单独拿出来分享，并且在直流母线上加了直流母线恒压控制，使用的是铅酸蓄电池，这部分是控制的灵魂所在，在风电出力不足的情况下，由铅酸蓄电池提供有视在功率，在风力出功大于功率指令时，多的那部分会作为补充电能给蓄电池充电，以便蓄电池下次使用，如果蓄电池电量已满，那就只能不得已的采取弃风策略了。

下面仅展示直流母线侧的电路情况，不展示并网逆变器的控制策略和滤波——公共耦合点部分。

 风力涡轮机扭矩生成采用的模块是Wind Turbine(mask)，参数设置如下：

 

 左侧从上到下分别是发电机速度，桨角距和风速，桨角距默认为0，风速设定为12m/s。生成的机械转矩为右侧输出Tm，将其通过数学模型组件后输入同步发电机，具体连接如下：

同步机发出的电能是三相交流电，如果要并入直流母线，可想而知，需要进行整流、滤波和升压处理，下面我们着重讲这一块：

 以下展示功率计算、整流滤波模块：

 使用的整流电路是全桥电路，功率计算子系统如下：

 至于后面的直流升压电路，电路方面展示为：

 pulses是开关信号，由PWM频率脉宽调制生成，采用的是基于扰动观察法的光伏最大功率点跟踪方法，占空比计算如下：

 boost电路开关信号生成：

 以上就是光伏主要部分的建模展示了

下面来展示恒压控制，蓄电池采用的是Battery，参数设置如下：

 主电路搭建如下：

恒压控制模块搭建为： 

 buck-boost半桥滤波参数设置为：

 ，需要注意的是，其中的Udc是我们采集到的母线电压，UNdc是你需要其稳定的母线电压指令值，我设置的是800。

具体电抗参数设置可以看我的这个视频，这里不再一一展示了

风电机组并入直流母线simulink仿真

#最后展示仿真结果

可见刚开机的时候，角频率尚不稳定，待电网稳定后，整个电路开始由风电输出功率，电池输出也由此降了下来。