2、直驱式风力发电机
这是一种全变速的风力发电机组如图1.5（b）所示，发电机的定子与电网通过大容量变频器连接。这种变频器起到无功补偿和与电网平滑连接的作用。发电机可以采用绕线式同步发电机、绕线式异步发电机或永磁同步发电机。应用最有前景的是永磁同步发电机，如图1.5（b）中所示。直驱式风力发电系统因其噪声小、文护成本低、具有较好的低压穿越能力而受到越来越多的关注。永磁材料在性能改善的同时，价格也在不断降低，另外永磁电机不需要电励磁，控制更加简单，用在直驱式风力发电领域具有优势。电力电子技术近年来的不断发展，原来限制直驱式风力发电系统大力发展的电力电子变换装置已经不再成为难以克服的问题。
目前的电力电子变换装置主要有两种结构，一种是不控整流电路加Boost升压变流器再接并网逆变器；另外一种是背靠背变流器。由于不控整流电路难以实现对永磁同步发电机的有效控制，发电机侧功率因数不可调，使得发电机的转矩脉动较大，直接影响到发电机的使用寿命。利用背靠背变流器可以实现对发电机侧电流的有效控制。控制直轴电流为零可实现风力发电机最大功率输出，控制发电机的电磁转矩可以控制电机转速，使得风力发电机运行在最佳转速下，以最大的效率捕获风能，同时能够有效减小发电机的转矩脉动，延长发电机的寿命。
虽然相较于双馈风力发电机，永磁直驱更能适应低风速，且能耗较少、后续文护成本低。但是，由于双馈风电机对变频器的功率要求低，双馈风力发电机单机容量比永磁直驱风力发电机要大。截止2009年底，我国已经投入运行的大型风力发电场大多使用双馈风力发电机，采用双馈风力发电机的风电场在风电总容量中占将近60%的比例，研究双馈风力发电机对电力系统的影响有重要的现实意义。
图1.5 变速恒频风力发电机组常用类型
1.3 并网逆变器控制策略
三相并网逆变器的控制策略按照电流控制方式可分为间接电流控制和直接电流控制两种。由于间接电流控制实际上控制的是变流器交流侧输出电压的幅值和相位，不做电流反馈，其优点是结构简单，成本低，开关机理清晰。但是该方法有不少缺点，比如说网侧电流动态响应慢、对系统参数变化敏感等，目前已逐步被直接电流控制所取代。
直接电流控制具有快速的电流响应，是目前主流的控制策略。直接电流控制大体上可分为线性控制和非线性控制两类。线性控制包括PI调节控制、状态反馈控制、预测电流控制等；非线性控制包括滞环电流控制、模糊控制、单周控制等。其中基于坐标变换理论的控制策略获得了最为广泛的应用，按照坐标定向方法的不同，又可将其分为基于电网电压（Voltage-based）的控制策略和基于虚拟磁链（Virtual Flux-based）的控制策略两类，前者主要包括电压定向控制（Voltage Orientd Control，VOC） 和直接功率控制（Direct Power Control， DPC），后者主要包括虚拟磁链定向控制（Virtual Flux Orientd Control，VFOC）和虚拟磁链直接功率控制（Virtual Flux-Direct Power Control，VF-DPC），具体的分类如图1.6所示，下面主要介绍一下基于坐标变换理论的控制策略。
图1.6基于坐标变换理论的控制策略分类
1.3.1 电网电压定向控制
电网电压定向控制顾名思义就是电流方向以电网电压空间矢量的方向为基准。基于电网电压定向控制能否实现高性能稳态运行和快速动态响应，很大程度上依赖于电流内环的设计。本文来自优|文,论`文'网，毕业论文 www.youerw.com 加7位QQ324_9114找源文在同步旋转坐标系下设计电流内环，各交流分量均转换为直流量，便于闭环调节器的设计，同时可以很方便的与正弦脉宽调制（SPWM）或空间矢量脉宽调制（SVPWM）接口，利于网侧滤波参数的设计，是目前应用最广泛的控制策略。
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