系統(tǒng)參數(shù)對雙饋感應風電機組低電壓穿越影響的分析與研究

【摘要】：目前兆瓦級變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)中雙饋感應發(fā)電機（DFIG）占很大比重。隨著雙饋感應風力發(fā)電機組單機容量和風電總裝機容量的不斷增大，風電場、風力發(fā)電機與電力系統(tǒng)的相互影響變的越來越重要，研究電網(wǎng)故障下雙饋感應風電機組的暫態(tài)穩(wěn)定性、低電壓穿越能力以及風電系統(tǒng)的保護措施具有重要意義。本文主要關注雙饋感應風電機組電網(wǎng)故障工況下的暫態(tài)行為，研究的主要內(nèi)容為：雙饋感應風力發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學建模、穩(wěn)態(tài)功率解耦控制特性、風電機組低電壓穿越技術(shù)標準以及采用crowbar保護電路的雙饋感應風電機組低電壓穿越性能研究。 為了更深入理解雙饋感應發(fā)電機基本原理和穩(wěn)態(tài)功率解耦特性，論文首先建立了包括雙饋感應風力發(fā)電機以及雙PWM勵磁變流器數(shù)學模型。然后根據(jù)雙饋感應發(fā)電機網(wǎng)側(cè)勵磁變流器電網(wǎng)電壓定向和轉(zhuǎn)子側(cè)勵磁變流器定子磁鏈定向的有功、無功功率解耦矢量控制原理，采用MATLAB/Simulink仿真平臺搭建雙饋感應風電機組仿真模型，對雙饋感應風力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)態(tài)功率解耦控制特性進行仿真研究。論文接著簡單介紹了并網(wǎng)風力發(fā)電機組低電壓穿越技術(shù)的基本概念、實現(xiàn)原理以及世界各國相關的風電并網(wǎng)低電壓穿越技術(shù)標準，繼而分析比較了現(xiàn)有各種常見的雙饋感應風電機組實現(xiàn)低電壓穿越的技術(shù)手段和保護措施，通過比較后建立了采用主動式crowbar保護電路的雙饋感應風力發(fā)電系統(tǒng)暫態(tài)仿真模型。論文最后以暫態(tài)仿真模型為基礎，仿真分析了雙饋感應風力發(fā)電機在電網(wǎng)三相對稱短路故障時的暫態(tài)電流和電磁轉(zhuǎn)矩特性，研究了電網(wǎng)電壓跌落情況下采用主動式撬棒保護電路的雙饋感應風力發(fā)電機暫態(tài)過渡過程中撬棒電阻值對DFIG沖擊電磁轉(zhuǎn)矩影響的大小，分析研究了雙饋感應風力發(fā)電系統(tǒng)的撬棒電阻和發(fā)電機參數(shù)等系統(tǒng)參數(shù)對DFIG瞬態(tài)電磁轉(zhuǎn)矩的影響與關系，同時簡要分析了電網(wǎng)非對稱短路故障下crowbar電阻對參數(shù)不同的DFIG沖擊電磁轉(zhuǎn)矩的影響和關系。 本論文得到的雙饋感應風力發(fā)電機在電網(wǎng)故障下暫態(tài)特性的分析結(jié)果以及對采用主動式crowbar保護電路的低電壓穿越暫態(tài)性能研究的結(jié)論，將為含大容量風電機組和大容量風電場的電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性分析和研究提供一定的理論基礎和決策支持。 【關鍵詞】：風力發(fā)電 雙饋感應發(fā)電機 電網(wǎng)故障 低電壓穿越 crowbar電路
【學位授予單位】：重慶大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2012
【分類號】：TM346
【目錄】：

• 摘要3-4
• ABSTRACT4-8
• 1 緒論8-21
• 1.1 課題背景及意義8-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-20
• 1.2.1 雙饋感應風力發(fā)電系統(tǒng)的研究11-14
• 1.2.2 雙饋感應風力發(fā)電機控制策略研究14-17
• 1.2.3 雙饋感應風力發(fā)電機低電壓穿越研究17-20
• 1.3 本文內(nèi)容20-21
• 2 雙饋感應風力發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學模型21-36
• 2.1 雙饋感應發(fā)電機的基本原理和特點21-23
• 2.2 DFIG 數(shù)學模型23-25
• 2.2.1 雙饋感應發(fā)電機數(shù)學模型23-24
• 2.2.2 雙 PWM 變流器模型24-25
• 2.3 DFIG 功率解耦矢量控制策略25-32
• 2.3.1 網(wǎng)側(cè)變流器電網(wǎng)電壓定向矢量控制策略26-28
• 2.3.2 機側(cè)變流器定子磁鏈定向矢量控制策略28-32
• 2.4 DFIG 功率解耦特性仿真32-35
• 2.5 小結(jié)35-36
• 3 雙饋感應風力發(fā)電機低電壓穿越技術(shù)分析36-52
• 3.1 各國風電并網(wǎng)標準對低電壓穿越能力的要求36-42
• 3.1.1 丹麥電網(wǎng) LVRT 標準37-38
• 3.1.2 加拿大電網(wǎng) LVRT 標準38
• 3.1.3 美國電網(wǎng) LVRT 標準38-39
• 3.1.4 德國電網(wǎng) LVRT 標準39-40
• 3.1.5 中國風電場 LVRT 標準發(fā)展40-42
• 3.2 雙饋感應風力發(fā)電機低電壓穿越的實現(xiàn)方法42-48
• 3.2.1 網(wǎng)側(cè)變流器保護42-45
• 3.2.2 機側(cè)變流器保護45-48
• 3.3 雙饋感應發(fā)電機 crowbar 保護模型48-51
• 3.3.1 主動式 crowbar 保護電路模型48-49
• 3.3.2 crowbar 投切控制策略49-51
• 3.4 小結(jié)51-52
• 4 采用 crowbar 保護的 DFIG 低電壓穿越性能研究52-67
• 4.1 電網(wǎng)短路故障時 DFIG 特性仿真52-59
• 4.1.1 電網(wǎng)短路故障時 DFIG 的沖擊電流52-56
• 4.1.2 電網(wǎng)短路故障時 DFIG 的沖擊轉(zhuǎn)矩56-59
• 4.2 電網(wǎng)故障時系統(tǒng)參數(shù)對 DFIG 沖擊轉(zhuǎn)矩影響分析59-65
• 4.2.1 電網(wǎng)故障時不同撬棒電阻對 DFIG 沖擊轉(zhuǎn)矩的影響59-62
• 4.2.2 電網(wǎng)故障時撬棒電阻對不同電機參數(shù) DFIG 沖擊轉(zhuǎn)矩的影響62-65
• 4.3 電網(wǎng)非對稱故障時系統(tǒng)參數(shù)對 DFIG 的影響分析65
• 4.4 小結(jié)65-67
• 5 結(jié)論與展望67-69
• 致謝69-70
• 參考文獻70-76
• 附錄 A76-77
• 附錄 B77

您可以在本站搜索以下學術(shù)論文文獻來了解更多相關內(nèi)容

大型風電場并網(wǎng)對系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性影響及改善措施研究    穆星星

交-交變頻交流勵磁電機諧波的解析分析    吳志敢,賀益康

交流勵磁變速恒頻發(fā)電機諧波同步消除法    張強;

交流勵磁變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)的運行與控制    劉其輝;賀益康;趙仁德;

雙饋發(fā)電機考慮主磁路飽和數(shù)學模型    廖勇，楊順昌

交流勵磁發(fā)電機運行及控制原理    廖勇,楊順昌

雙饋風力發(fā)電機三相短路電流分析    張學廣;徐殿國;李偉偉;

電網(wǎng)對稱故障下基于active crowbar雙饋發(fā)電機控制    張學廣;徐殿國;

與風電并網(wǎng)相關的研究課題    雷亞洲

電網(wǎng)電壓驟降故障下雙饋風力發(fā)電機建模與控制    胡家兵;孫丹;賀益康;趙仁德;

不平衡電壓下雙饋異步風力發(fā)電系統(tǒng)的建模與控制    胡家兵;賀益康;郭曉明;年珩;

雙饋感應風電機組電磁暫態(tài)建模、控制及實證研究    周志強

雙饋感應風力發(fā)電機組低電壓穿越特性研究    李廣博

風電機組的短路電流特性及低電壓穿越的研究    李欣

電網(wǎng)故障下雙饋感應風力發(fā)電機組的暫態(tài)運行性能研究    葉仁杰

變速風電機組低電壓穿越能力研究    魏林君

雙饋感應風力發(fā)電機低電壓穿越的研究與仿真分析    蘇平

基于Matlab的組合風速建模與仿真    楊之俊;

基于DSP的異步電機定子磁場定向解耦控制策略研究    楊立永;陳智剛;李正熙;

基于Lyapunov理論的交流傳動系統(tǒng)建模和穩(wěn)定性分析    刁利軍;劉志剛;孫大南;賈利民;

交流電機負載轉(zhuǎn)矩的自適應辨識    尹韻;黃運生;陳學;

無刷同步電機的起動性能仿真    李巖;張超;劉陵順;

雙饋感應風力發(fā)電機的H_∞魯棒控制    范普成;王長松;王志宇;楊建成;

雙饋異步發(fā)電機的矢量控制    王立鵬;郭淑英;郭知彼;

單周期控制在風力發(fā)電并網(wǎng)逆變器中的應用    付勛波;

適用于電網(wǎng)電壓小幅下降的雙饋電機勵磁控制仿真研究    臧曉笛;馬伯樂;

不對稱故障下雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)變流器的控制方法    喻沖;宋平崗;劉鵬;李輝;

基于葉素理論MW級水平軸風力發(fā)電機系統(tǒng)建模研究    高明;吳志強;

采用異步發(fā)電機和PWM整流器的42伏汽車發(fā)電系統(tǒng)的一種電壓控制策略及分析模型    盧子廣;譚峙;

采用爪極同步發(fā)電機和PWM整流器的汽車發(fā)電系統(tǒng)的高性能控制設計    盧子廣;縱葵花;

變頻電源籠型異步電機斷條故障診斷仿真研究    羅銘;劉振興;周恒;張雪;高放英;

自抗擾控制技術(shù)在變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)中的應用    周雪松;李超;馬幼捷;李季;于陽;

基于神經(jīng)網(wǎng)絡的變速恒頻風機變槳距控制    劉青松;岳晉萍;

風電并網(wǎng)技術(shù)研究    趙瑩;鄒亞麟;

含風電場電力系統(tǒng)潮流計算    吳義純;丁明;張立軍;

大規(guī)模儲能技術(shù)在風力發(fā)電中的應用研究    王文亮;秦明;劉衛(wèi);

每相兩分支水輪發(fā)電機主保護設計之特點    桂林;王維儉;孫宇光;王祥珩;

分布式電源的概率建模及其對電力系統(tǒng)的影響    王敏

變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)故障特性與保護技術(shù)研究    撖奧洋

雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)中雙變流器優(yōu)化聯(lián)合控制    賈俊川

基于飛輪儲能的柔性功率調(diào)節(jié)器關鍵技術(shù)研究    陳仲偉

分布式并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越問題的若干關鍵技術(shù)研究    蔚蘭

微電源并網(wǎng)同步檢測與定功率輸出控制技術(shù)研究    龔宇雷

風電規(guī)律預測及對電網(wǎng)運行影響的研究    李智

基于矩陣變換器勵磁的雙饋型風力發(fā)電機并網(wǎng)運行控制策略研究    李輝

風電場有功功率控制系統(tǒng)關鍵技術(shù)研究    鄭剛

大規(guī)模風電場群聯(lián)網(wǎng)的源網(wǎng)協(xié)調(diào)性研究    崔楊

風力發(fā)電機組暫態(tài)模型和穩(wěn)定性分析方法研究    陳建偉

船舶電力推進同步電機控制系統(tǒng)設計研究    李新文

風力發(fā)電機偏航控制系統(tǒng)的研究    金長生

考慮風速隨機性的風電場電壓相關問題的研究    周志飛

分岔理論在風電系統(tǒng)電壓穩(wěn)定分析中的應用    許珊珊

基于魯棒優(yōu)化的POOL模式下的發(fā)電商自調(diào)度研究    文強

雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)低壓穿越暫態(tài)優(yōu)化控制    陳智勇

雙饋型變速恒頻風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子側(cè)變流器控制技術(shù)研究    徐鳳星

考慮飽和時1000MW水輪發(fā)電運行特性分析    陳增芬

基于滑模變結(jié)構(gòu)的永磁同步電動機矢量控制系統(tǒng)的研究    朱祥華

大功率STATCOM裝置IGBT吸收電路參數(shù)的多目標優(yōu)化設計    馬國喜,李正國,羅安,楊勇

用于無功靜補系統(tǒng)的模糊-PID控制方法    曾光;蘇彥民;柯敏倩;張靜剛;

交流勵磁變速恒頻風電系統(tǒng)運行研究    賀益康,鄭康,潘再平,劉其輝

變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)交流勵磁綜述    伍小杰,柴建云,王祥珩

電網(wǎng)電壓驟降故障下雙饋風力發(fā)電機建模與控制    胡家兵;孫丹;賀益康;趙仁德;

SVC與槳距角控制改善異步機風電場暫態(tài)電壓穩(wěn)定性    遲永寧;關宏亮;王偉勝;戴慧珠;

用于風電場無功補償?shù)腟TATCOM動態(tài)特性分析    項真;解大;龔錦霞;張延遲;

變速恒頻雙饋電機風電場電壓控制策略    曹軍;張榕林;林國慶;王虹富;邱家駒;

動態(tài)無功補償技術(shù)的應用現(xiàn)狀    任丕德,劉發(fā)友,周勝軍

蟻群優(yōu)化PI控制器在靜止無功補償器電壓控制中的應用    盤宏斌;羅安;涂春鳴;帥智康;彭雙劍;

大型風電場電壓穩(wěn)定性分析與控制研究    潘文霞

大型風電場接入電網(wǎng)的穩(wěn)定性問題研究    遲永寧

變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)控制技術(shù)的研究    郭家虎

變速恒頻雙饋機風力發(fā)電的若干關鍵技術(shù)研究    吳國祥

風電并網(wǎng)對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響及改善措施研究    康瀟

大規(guī)模風電并網(wǎng)對電壓穩(wěn)定的影響及對策研究    姜天游

大型風電場接入電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性研究    蔡彥濤

風電接入對系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定的影響及低壓穿越能力研究    曲藝

風電場并網(wǎng)分析的穩(wěn)態(tài)算法與動態(tài)仿真研究    胡衛(wèi)紅

同步風力發(fā)電機的穩(wěn)態(tài)模型及其并網(wǎng)問題研究    王偉

大型風電場對靜態(tài)電壓穩(wěn)定性的影響研究    劉春曉

風速變化的并網(wǎng)型風電場故障分析    李鳳婷;晁勤;

基于同步相關濾波的交流勵磁發(fā)電系統(tǒng)電力諧波檢測    賀益康,王文舉,吳志敢,石赟

無刷雙饋電機轉(zhuǎn)子磁場定向控制策略的研究    黃守道,王耀南,黃科元,林友杰

變速恒頻風力發(fā)電機用交流勵磁電源的研究    趙仁德,賀益康,黃科元,卞松江

提高PWM整流器抗負載擾動性能研究    趙仁德,賀益康,劉其輝

交流勵磁變速恒頻雙饋型異步發(fā)電機的穩(wěn)態(tài)功率關系    劉其輝;賀益康;張建華;

風電機組低電壓穿越功能及其應用    關宏亮;趙海翔;王偉勝;戴慧珠;楊以涵;

低損耗電壓頻率比控制的變頻調(diào)速系統(tǒng)性能仿真研究    廖勇，楊順昌

交流勵磁發(fā)電機運行及控制原理    廖勇,楊順昌

幾種變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)控制方案的對比分析    馬洪飛,徐殿國,苗立杰

載波相移級聯(lián)H橋型多電平變流器及其在有源電力濾波器中的應用研究    李建林

風電引起的電壓波動和閃變研究    趙海翔

矩陣式交—交變頻器勵磁的交流勵磁發(fā)電機系統(tǒng)的建模與仿真    肖剛

風力發(fā)電惹來官司    劉先曙;

風力發(fā)電    張偉康;

風力發(fā)電機專用軸承    李媛媛,葉亞飛

離網(wǎng)型戶用風力發(fā)電機性能測試系統(tǒng)的開發(fā)    沈炳耘,王濤,劉志璋

美孚SHC潤滑油讓你的風力發(fā)電機性能出眾    

美國的風力發(fā)電發(fā)展概況    涂強;

6米φ型垂直軸風力發(fā)電機    陳良康;

高強度風力發(fā)電機葉片    楊曼莉

KF—100型風力發(fā)電機充放電控制器    

介紹DF14—500W、DF2—100W微型風力發(fā)電機    玉忠;

風力發(fā)電機機殼制造工藝改進(摘要)    焦振永;孫占山;薛洪才;李冰;

利用面向方框圖的仿真方法對風力發(fā)電機進行仿真    侯書紅;張新燕;

基于單片機的風力發(fā)電機轉(zhuǎn)速檢測裝置設計    李長有;程曉琦;

兆瓦級風力發(fā)電機絕緣的重復脈沖電老化壽命評定方法    劉學忠;鐘力生;

低風速環(huán)境風力發(fā)電機的特點及優(yōu)化    臧建彬;劉飛;于佳;劉葉弟;

風力發(fā)電機組變槳距系統(tǒng)的H_∞控制研究    郭洪澈;郭慶鼎;

基于葉素理論MW級水平軸風力發(fā)電機系統(tǒng)建模研究    高明;吳志強;

兆瓦級雙饋風力發(fā)電機設計    吳世展;

地基基礎對風力發(fā)電機塔架系統(tǒng)地震響應的影響研究    曹青;張燎軍;

H型垂直軸風力發(fā)電機(1000W)    

南非發(fā)明新型垂直軸風力發(fā)電機    記者 李學華

沈陽造出國內(nèi)首臺3.0兆瓦風力發(fā)電機    記者 趙國清

湘機一風力發(fā)電機新產(chǎn)品通過省級鑒定    本報記者 楊期仁 通訊員 趙子征 李理純

沈陽造出國內(nèi)首臺3.0兆瓦風力發(fā)電機    通訊員 楮寧

風力發(fā)電機巨頭專利官司愈演愈烈    美國專利律師 薛之揚

“菲仕”風力發(fā)電機填補多項國內(nèi)空白    記者 羅佳旻

全省首臺2MW雙饋風力發(fā)電機在宜下線    娜姿

提高雙饋風力發(fā)電機準入標準    CNE記者 霍麗文

風力發(fā)電機工作原理及選購    江蘇 馬鵬飛

守護“風電之都”    本報通訊員 薛瑞平　郭春寶

變速恒頻風力發(fā)電機組建模、仿真及其協(xié)調(diào)優(yōu)化控制    范曉旭

雙饋風力發(fā)電機積分滑模勵磁控制與混合粒子群優(yōu)化設計    王慧敏

雙轉(zhuǎn)子永磁同步風力發(fā)電機控制系統(tǒng)的研究    肖如晶

隨機風作用下風力發(fā)電機齒輪傳動系統(tǒng)動力學及動態(tài)可靠性研究    周志剛

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

永磁同步風力發(fā)電機的最佳功率跟蹤控制策略研究    任麗娜

變速恒頻無刷雙饋風力發(fā)電機的直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)研究    金石

永磁同步直驅(qū)型全功率風機變流器及其控制    汪令祥

直驅(qū)永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)功率平滑策略的研究與控制系統(tǒng)設計    胡雪松

模塊式變速恒壓混合勵磁風力發(fā)電機設計研究    安忠良

300W風力發(fā)電機偏航控制系統(tǒng)模擬研究    王欣

基于300W小型風力發(fā)電機自動剎車系統(tǒng)的試驗研究    李佳

雙饋風力發(fā)電機的穩(wěn)態(tài)分析與變流器設計    郁燦

風力發(fā)電機變槳距系統(tǒng)研究    鄭波

風力發(fā)電機智能偏航控制系統(tǒng)研究    張慧寧

兆瓦級風力發(fā)電機監(jiān)測與故障診斷系統(tǒng)設計    彭鐳

基于分數(shù)階微積分風力發(fā)電機變漿距控制方法研究    吳衛(wèi)珍

50W路燈用垂直軸風力發(fā)電機的實驗與研究    李文慧

低風速小型永磁風力發(fā)電機葉片及支承的研究與設計    錢杰

雙饋風力發(fā)電機測試系統(tǒng)的研制    趙巧紅