并聯(lián)PWM背靠背式風(fēng)電變流器調(diào)制策略研究

【摘要】：風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究被日益重視,它采用風(fēng)輪機(jī)直接驅(qū)動(dòng)永磁同步發(fā)電機(jī),通過(guò)功率變換器進(jìn)行電能轉(zhuǎn)換后并網(wǎng),省去了故障頻出的齒輪箱,同時(shí)低壓穿越能力明顯提高,提高了效率,因此,直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電是風(fēng)電技術(shù)發(fā)展的重要方向。但由于全功率變流器須承載全部電能,隨著風(fēng)力發(fā)電單機(jī)容量的提高,全功率變流器容量的提高將成為風(fēng)電變流技術(shù)研究的重點(diǎn),達(dá)到提高變流器容量,保障大功率變流器的穩(wěn)定高效運(yùn)行,為電網(wǎng)提供高質(zhì)量電能的目標(biāo),對(duì)風(fēng)電事業(yè)的發(fā)展具有深遠(yuǎn)的影響。 論文以實(shí)現(xiàn)以通過(guò)載波相移技術(shù)應(yīng)用于大功率變流器,實(shí)現(xiàn)全功率變流器大容量化為目標(biāo),開(kāi)展了以下工作： 首先介紹國(guó)內(nèi)外風(fēng)電行業(yè)的發(fā)展史及現(xiàn)狀,重點(diǎn)分析風(fēng)電變流器的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì),總結(jié)出提高變流器容量的可行方案,著重闡述了并聯(lián)技術(shù)的研究現(xiàn)狀,表明并聯(lián)技術(shù)提高變流器容量的可行性。 其次,分析六相雙繞組永磁同步電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,闡述風(fēng)力的數(shù)學(xué)模型,搭建了永磁同步電機(jī)直接連接風(fēng)力的仿真模型,闡述了永磁同步電機(jī)的零d軸空制策略。建立六相永磁同步電機(jī)的仿真模塊。 第三,分析比較幾種大功率變流器調(diào)制策略,著重研究載波相移正弦脈寬調(diào)制和相移電壓空間矢量調(diào)制兩種優(yōu)秀的大功率變流技術(shù)調(diào)制策略。并基于MATLAB/SIMUlink調(diào)制出兩種調(diào)制策略的波形。 最后,重點(diǎn)研究并聯(lián)PWM背靠背式變流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及運(yùn)行工況,著重分析了并聯(lián)條件下的機(jī)側(cè)、網(wǎng)側(cè)變流器數(shù)學(xué)模型,給出了電壓外環(huán)電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)機(jī)側(cè)變流器控制策略,網(wǎng)側(cè)變流器采用電壓電流雙環(huán)控制策略。在此基礎(chǔ)上搭建兩種脈寬調(diào)制策略下的仿真模型,針對(duì)性比較兩種仿真結(jié)果,驗(yàn)證兩種大功率調(diào)制策略的優(yōu)缺點(diǎn)。將載波相移技術(shù)運(yùn)用于脈寬調(diào)制中,實(shí)現(xiàn)脈寬調(diào)制在功率變流技術(shù)場(chǎng)合的應(yīng)用,通過(guò)仿真實(shí)驗(yàn),驗(yàn)證課題研究的可行性。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電變流技術(shù) PWM調(diào)制策略 相移技術(shù) 并聯(lián)技術(shù)
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2011
【分類號(hào)】：TM46
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-11
• 第1章 緒論11-21
• 1.1 課題研究背景11-12
• 1.1.1 環(huán)境能源問(wèn)題與可再生能源11
• 1.1.2 國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電發(fā)展概況11-12
• 1.2 風(fēng)力發(fā)電變流技術(shù)現(xiàn)狀及前景12-19
• 1.2.1 風(fēng)電發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀12-14
• 1.2.2 風(fēng)電變流器發(fā)展趨勢(shì)14-18
• 1.2.3 并聯(lián)技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀18-19
• 1.3 論文的研究意義及研究?jī)?nèi)容19-21
• 第2章 永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型21-30
• 2.1 六相雙繞組永磁同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型21-26
• 2.1.1 六相雙繞組永磁同步電機(jī)基本結(jié)構(gòu)21-22
• 2.1.2 六相雙繞組永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)坐標(biāo)分析22-24
• 2.1.3 六相雙繞組永磁同步電機(jī)的控制策略24-26
• 2.2 基于風(fēng)力機(jī)的永磁同步電機(jī)的MATLAB仿真26-29
• 2.2.1 風(fēng)力機(jī)數(shù)學(xué)模型26-27
• 2.2.2 基于風(fēng)力機(jī)的永磁同步電機(jī)仿真27-29
• 2.3 小結(jié)29-30
• 第3章 并聯(lián)PWM背靠背式變流器30-38
• 3.1 PWM背靠背式變流器系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型30-31
• 3.2 三相變流器基本數(shù)學(xué)模型31-33
• 3.3 并聯(lián)PWM背靠背式變流器33-37
• 3.3.1 并聯(lián)PWM背靠背式變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分析33-34
• 3.3.2 PWM背靠背并聯(lián)變流器機(jī)側(cè)變流器分析34
• 3.3.3 并聯(lián)PWM背靠背式變流器工況分析34-37
• 3.4 小結(jié)37-38
• 第4章 載波相移SPWM與相移SVM調(diào)制策略38-53
• 4.1 大功率變流器的調(diào)制策略38-42
• 4.1.1 階梯波脈寬調(diào)制38
• 4.1.2 基于載波組的PWM技術(shù)38-39
• 4.1.3 多電平電壓空間矢量調(diào)制39-41
• 4.1.4 載波相移SPWM技術(shù)41-42
• 4.1.5 相移SVM技術(shù)42
• 4.2 載波相移SPWM調(diào)制策略42-47
• 4.2.1 SPWM技術(shù)42-45
• 4.2.2 載波相移SPWM技術(shù)的簡(jiǎn)單數(shù)學(xué)模型45-46
• 4.2.3 載波相移SPWM技術(shù)分析及評(píng)價(jià)46-47
• 4.3 相移SVM技術(shù)47-51
• 4.3.1 相移技術(shù)的基本原理及調(diào)制方式47-48
• 4.3.2 相移SVM的基本原理及分析48-51
• 4.4 小結(jié)51-53
• 第5章 并聯(lián)PWM背靠背式變流器調(diào)制仿真53-66
• 5.1 機(jī)側(cè)變流器控制策略分析53-54
• 5.2 網(wǎng)側(cè)變流器控制策略分析54-55
• 5.3 仿真電路參數(shù)設(shè)置55-57
• 5.4 基于載波相移SPWM仿真分析57-61
• 5.5 基于相移SVM仿真分析61-64
• 5.6 載波相移SPWM與相移SVM調(diào)制方法比較64-65
• 5.7 小結(jié)65-66
• 結(jié)論與展望66-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表文章及科研成果73

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“訓(xùn)風(fēng)”領(lǐng)域試比高    劉一丹

金風(fēng)科技引進(jìn)變流器模塊技術(shù)    本報(bào)記者 李瞧

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國(guó)電1.5兆瓦風(fēng)機(jī)變流器在保下線    記者 謝輝

江蘇大全研發(fā)2兆瓦風(fēng)電變流器    胡圣海

本地化進(jìn)程加速 Converteam攜5兆瓦變流器搶灘中國(guó)    本報(bào)記者 馬亮

株洲所完成一國(guó)家863項(xiàng)目    通訊員 雷新安

大全2兆瓦級(jí)永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電變流器通過(guò)鑒定    通訊員 胡圣海

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

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