直驅(qū)永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)綜合協(xié)調(diào)控制及其關(guān)鍵技術(shù)的研究

【摘要】：風(fēng)能是一種取之不盡、用之不竭的環(huán)境友好型清潔能源,使得風(fēng)力發(fā)電受到人們?cè)絹碓蕉嗟年P(guān)注。直驅(qū)永磁同步風(fēng)電機(jī)組作為未來發(fā)展的主要機(jī)型,該類型的風(fēng)電大規(guī)模地接入電網(wǎng)導(dǎo)致的大量技術(shù)問題不容忽視。為了減少其對(duì)電力系統(tǒng)的帶來的不利影響,實(shí)現(xiàn)風(fēng)電系統(tǒng)與電網(wǎng)和諧發(fā)展、互利共贏,使得對(duì)直驅(qū)永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)并網(wǎng)綜合協(xié)調(diào)控制的研究具有十分重要的意義。 論文以直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)為研究對(duì)象,研究了其并網(wǎng)綜合協(xié)調(diào)控制及一些關(guān)鍵技術(shù)。首先,建立了永磁同步發(fā)電機(jī)靜動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,提出了一種基于矢量控制的永磁同步電機(jī)直接參數(shù)辨識(shí)的方法。仿真與實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該參數(shù)辨識(shí)算法是有效的,可以實(shí)現(xiàn)定子電阻Rs、d軸電感Ld、q軸電感Lq和永磁體磁鏈ψf離線參數(shù)辨識(shí)。其次,建立了風(fēng)力機(jī)系統(tǒng)和變流器數(shù)學(xué)模型,設(shè)計(jì)了風(fēng)力機(jī)系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)側(cè)變流器的控制策略以及具有解耦控制器的電壓定向控制的電網(wǎng)側(cè)變流器控制策略。仿真結(jié)果表明,建立的模型和設(shè)計(jì)的控制策略是正確的和有效的,且具有較好的動(dòng)態(tài)特性。然后,針對(duì)含直驅(qū)永磁同步風(fēng)電機(jī)組的電力系統(tǒng),提出了直驅(qū)型風(fēng)電節(jié)點(diǎn)在網(wǎng)絡(luò)方程中的處理方法,并進(jìn)行了并網(wǎng)動(dòng)態(tài)仿真的研究。 最后,針對(duì)傳統(tǒng)控制方法的不足,提出了一種直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)綜合協(xié)調(diào)控制方法。對(duì)單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)和多機(jī)系統(tǒng)算例分別做了仿真研究。仿真結(jié)果表明,上述并網(wǎng)綜合協(xié)調(diào)控制方法能結(jié)合槳距角控制器合理協(xié)調(diào)有功和無(wú)功出力,能很好地為并網(wǎng)點(diǎn)電壓提供無(wú)功支持以提高系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性,此外也在一定程度上有利于多機(jī)系統(tǒng)的功角穩(wěn)定。 【關(guān)鍵詞】：永磁同步發(fā)電機(jī) 參數(shù)辨識(shí) 矢量控制 電壓定向控制 解耦控制 時(shí)域仿真 綜合協(xié)調(diào)控制
【學(xué)位授予單位】：南京理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號(hào)】：TM614
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-8
• 目錄8-11
• 1 緒論11-19
• 1.1 研究的背景與意義11-12
• 1.1.1 環(huán)境污染與能源危機(jī)11
• 1.1.2 課題研究的科學(xué)意義11-12
• 1.2 直驅(qū)永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)綜合協(xié)調(diào)控制研究現(xiàn)狀12-16
• 1.2.1 風(fēng)電并網(wǎng)存在的問題12-13
• 1.2.2 直驅(qū)永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)控制研究現(xiàn)狀13-14
• 1.2.3 風(fēng)電并網(wǎng)綜合協(xié)調(diào)控制研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3 論文的主要工作16-19
• 2 永磁同步發(fā)電機(jī)建模及其直接參數(shù)辨識(shí)19-37
• 2.1 參考坐標(biāo)系變換19-21
• 2.1.1 abc/dq坐標(biāo)變換19-20
• 2.1.2 abc/αβ坐標(biāo)變換20
• 2.1.3 dq/αβ坐標(biāo)變換20-21
• 2.2 永磁同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型21-22
• 2.2.1 永磁同步發(fā)電機(jī)動(dòng)態(tài)模型21-22
• 2.2.2 永磁同步發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)模型22
• 2.3 永磁同步發(fā)電機(jī)直接參數(shù)辨識(shí)22-35
• 2.3.1 概述22-23
• 2.3.2 參數(shù)辨識(shí)的必要性23-27
• 2.3.3 基于矢量控制的直接參數(shù)辨識(shí)方法27-30
• 2.3.4 仿真研究30-32
• 2.3.5 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證32-35
• 2.4 本章小結(jié)35-37
• 3 直驅(qū)永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)的控制策略37-51
• 3.1 風(fēng)力機(jī)系統(tǒng)與變流器建模37-39
• 3.1.1 風(fēng)力機(jī)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型37-39
• 3.1.2 變流器的數(shù)學(xué)模型39
• 3.2 風(fēng)力機(jī)系統(tǒng)及發(fā)電機(jī)側(cè)變流器控制模型39-45
• 3.2.1 最大功率點(diǎn)跟蹤控制39-40
• 3.2.2 槳距角控制40-41
• 3.2.3 發(fā)電機(jī)側(cè)變流器控制策略41-43
• 3.2.4 仿真分析43-45
• 3.3 電網(wǎng)側(cè)變流器控制模型45-49
• 3.3.1 電壓定向控制45
• 3.3.2 解耦控制器設(shè)計(jì)45-46
• 3.3.3 電網(wǎng)側(cè)變流器控制策略46-47
• 3.3.4 仿真分析47-49
• 3.4 本章小結(jié)49-51
• 4 含直驅(qū)永磁同步風(fēng)電機(jī)組的電力系統(tǒng)模型與分析51-61
• 4.1 電力系統(tǒng)微分代數(shù)(DAE)模型51-53
• 4.1.1 網(wǎng)絡(luò)方程51
• 4.1.2 同步發(fā)電機(jī)51-52
• 4.1.3 勵(lì)磁系統(tǒng)52
• 4.1.4 負(fù)荷模型52-53
• 4.1.5 直驅(qū)永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)模型53
• 4.2 動(dòng)態(tài)元件與電力網(wǎng)絡(luò)的接口53-54
• 4.2.1 同步發(fā)電機(jī)在網(wǎng)絡(luò)方程中節(jié)點(diǎn)處理53
• 4.2.2 直驅(qū)型風(fēng)電在網(wǎng)絡(luò)方程中節(jié)點(diǎn)處理53-54
• 4.3 含直驅(qū)永磁同步風(fēng)電機(jī)組的潮流分析54-55
• 4.4 直驅(qū)永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)并網(wǎng)動(dòng)態(tài)仿真55-60
• 4.4.1 仿真系統(tǒng)描述55
• 4.4.2 仿真系統(tǒng)流程55-57
• 4.4.3 仿真結(jié)果分析57-60
• 4.5 本章小結(jié)60-61
• 5 直驅(qū)永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)并網(wǎng)綜合協(xié)調(diào)控制61-75
• 5.1 并網(wǎng)綜合協(xié)調(diào)控制原理61-62
• 5.2 并網(wǎng)綜合協(xié)調(diào)控制策略62-65
• 5.2.1 系統(tǒng)的控制結(jié)構(gòu)62-63
• 5.2.2 系統(tǒng)的控制流程63-65
• 5.3 單機(jī)無(wú)窮大系統(tǒng)算例仿真分析65-68
• 5.3.1 三相短路65-67
• 5.3.2 負(fù)荷波動(dòng)67-68
• 5.4 多機(jī)系統(tǒng)算例仿真分析68-73
• 5.4.1 三相短路69-71
• 5.4.2 負(fù)荷波動(dòng)71-73
• 5.5 本章小結(jié)73-75
• 6 總結(jié)與展望75-77
• 6.1 總結(jié)75
• 6.2 展望75-77
• 致謝77-79
• 參考文獻(xiàn)79-82

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雙三相永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的研究    孟超

永磁同步電機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng)的幾類非線性控制策略研究及其調(diào)速系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)    侯利民

直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)功率平滑策略的研究與控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)    胡雪松

混合動(dòng)力汽車永磁同步電機(jī)電流滑?？刂频难芯?nbsp;   金寧治

無(wú)速度傳感器永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)單位功率因數(shù)控制    PHAM CONG DUY

直驅(qū)永磁同步風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)變換器關(guān)鍵技術(shù)研究    莊凱

永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的最佳功率跟蹤控制策略研究    任麗娜

錐形永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研究    劉偉亮

直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)在不平衡電網(wǎng)電壓下的控制    肖磊

直驅(qū)型永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變流器控制方法研究    姜燕

直驅(qū)永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)綜合協(xié)調(diào)控制及其關(guān)鍵技術(shù)的研究    陸未

直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越特性分析    劉勝文

直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)研究    曾波

風(fēng)電機(jī)組仿真系統(tǒng)模型的研究與開發(fā)    李午言

直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)建模與仿真實(shí)現(xiàn)    杜忠遙

永磁同步對(duì)轉(zhuǎn)電機(jī)控制器工程設(shè)計(jì)研究    吳凡

永磁同步對(duì)轉(zhuǎn)電機(jī)的設(shè)計(jì)    王勇

電動(dòng)車用永磁同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)控制方法的研究    賈樸

純電動(dòng)汽車用永磁同步電機(jī)控制器的研究    張峰

永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)起動(dòng)控制策略研究及實(shí)現(xiàn)    王智弘