基于双向PWM变换器的微燃机发电系统起动/发电控制研究

摘要

针对微型燃气轮机（微燃机）发电系统的特点，建立了以电压型双向脉宽调制（PWM）变换器为功率变换装置的起动/发电控制模型。微型燃气轮机发电系统起动时，采用矢量控制；发电运行时，采用电压外环—电流内环的双环PWM整流控制。仿真实验结果表明：起动时，高速永磁同步电机（PMSG）采用矢量控制比速度开环控制性能更优，减少了起动时间，满足快速起动的要求；发电运行时，与二极管整流相比，PWM整流能使交流侧电流跟踪发电机的感应电动势，功率因数约为1，降低了发电机侧的电流谐波，即减少了谐波热。同时保证了发电机在一定宽速范围内，输出直流电压稳定，并且在起动—发电过渡转换过程中，直流母线电压降落后，快速恢复为稳定值，满足平滑转换的要求。