随着社会的发展和科技的进步,新能源的开发利用已经成为当今社会的主题。风能作为一种可再生、无污染且储量丰富的新能源具有很大的开发利用价值。本文研究的串联多机组结构多应用于海上风电,采用高压直流输电,相比高压交流输电有更低的网损和无功要求;而且可以形成高压等级,避免了汇聚和升压的环节,取代笨重体积大的工频升压变,降低了对海上平台载荷的要求。所用的并联逆变器结构可以减少通过单个变流器的功率,提高系统的功率等级,便于实现冗余设计与模块化生产,降低成本。文章提出一种新型直流串联风机并网系统及其控制策略,该结构只需在onshore直流母线末端设置Cuk电路,控制直流输电电流保持恒定,并对每台风机进行最大功率追踪,为满足大功率的传输,在逆变侧采用并联接法,采用分布式控制能更好的实现冗余。该系统具有硬件相对投入少,解决弃风问题的优势,同时Cuk的降压功能还能使逆变器节省一台降压变压器,在分析并联变流器模型的基础上,推导出dq0坐标系下差模和共模环流表达式,提出了抑制该环流的控制策略,并有效的抑制了机侧环流和网侧环流。本文详细论述了该系统的结构及其控制策略,并在Simulink中搭建系统模型,仿真和实验结果验证了所提方法的正确性。文中首先概述了风能能源的发展状况,分析当前风能利用技术的现状。并介绍了多机组直流并网系统概念和研究现状与变流器并联并网系统的拓扑结构和问题。然后介绍了包括风力机模型、永磁同步发电机的数学模型、换流器模型和DC/DC变换器模型在内的直流风机概念。详细分析了串联型风场的拓扑结构和运行特性,阐述了弃风产生的原理,与并联逆变器的拓扑结构与环流产生机理,最后介绍了当下减少弃风的方法与环流抑制的方法。接着,相对于传统用DC/DC限幅从而产生弃风的结构提出了一种新型的串联风机并网系统的拓扑结构,该拓扑结构的创新在于加入Cuk电路来控制母线电流,Cuk电路的设计使用能有效消除弃风现象,提高风能利用率,同时详述了分布式控制下并联型环流的抑制原理。在本文所提出的新型串联风机并网系统的拓扑结构中,详述了弃风控制研究与环流控制研究。最后本文对所提的串联风电系统进行了 Matlab仿真,首先验证了 Cuk电路的设计加入能够解决弃风问题。并且在风速平衡和不平衡下模拟仿真了直流风机的投入,与传统的多机组直流串联系统进行了仿真对比分析得出该结构能够更好的实现风机的投入运行。然后分别仿真了基于分布式控制下无环流控制、只有差模环流控制与差模加共模环流控制下的机侧与网侧电流波形,验证了差模加共模环流控制下环流控制的优越性。