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不對(duì)稱電網(wǎng)條件下雙饋風(fēng)電變流器控制策略研究

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時(shí)間:2024-08-18 19:08:31
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不對(duì)稱電網(wǎng)條件下雙饋風(fēng)電變流器控制策略研究【摘要】:隨著風(fēng)電裝機(jī)容量的不斷增加,提高風(fēng)電系統(tǒng)輸出電能質(zhì)量的技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視。本文以不對(duì)稱電網(wǎng)電壓條件下雙饋風(fēng)電變流器控制技術(shù)

【摘要】:隨著風(fēng)電裝機(jī)容量的不斷增加,提高風(fēng)電系統(tǒng)輸出電能質(zhì)量的技術(shù)越來(lái)越受到人們的重視。本文以不對(duì)稱電網(wǎng)電壓條件下雙饋風(fēng)電變流器控制技術(shù)為研究對(duì)象,在推導(dǎo)了對(duì)稱電網(wǎng)電壓下機(jī)側(cè)變流器與網(wǎng)側(cè)變流器的控制算法后,重點(diǎn)對(duì)機(jī)側(cè)變流器和網(wǎng)側(cè)變流器在不對(duì)稱電網(wǎng)電壓下的控制算法進(jìn)行研究,并通過(guò)仿真和實(shí)驗(yàn)對(duì)控制算法的有效性進(jìn)行了驗(yàn)證。 首先介紹了變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),建立了對(duì)稱和不對(duì)稱電網(wǎng)電壓下雙饋感應(yīng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型;建立了網(wǎng)側(cè)變流器在電網(wǎng)電壓對(duì)稱以及不對(duì)稱條件下的數(shù)學(xué)模型。 隨后研究了網(wǎng)側(cè)變流器在電網(wǎng)電壓對(duì)稱以及不對(duì)稱情況下的控制算法。根據(jù)不對(duì)稱情況下的控制策略設(shè)定三個(gè)相互獨(dú)立的控制目標(biāo),并給出各個(gè)目標(biāo)的控制算法。針對(duì)不對(duì)稱電網(wǎng)電壓的控制方法,研究了四種正負(fù)序分量分離計(jì)算法,并通過(guò)實(shí)驗(yàn)分析了四種方法的優(yōu)缺點(diǎn)。 作為對(duì)理論分析的部分驗(yàn)證,本文以MATLAB/Simulink為平臺(tái),對(duì)網(wǎng)側(cè)變流器在對(duì)稱和不對(duì)稱電網(wǎng)電壓條件下的運(yùn)行情況進(jìn)行了仿真分析,通過(guò)仿真比較了傳統(tǒng)矢量控制和不對(duì)稱控制策略對(duì)網(wǎng)側(cè)變流器的控制效果。 之后分析了不對(duì)稱電網(wǎng)電壓對(duì)機(jī)側(cè)變流器的影響。重點(diǎn)研究了機(jī)側(cè)變流器的雙dq電流環(huán)控制策略,推導(dǎo)了不對(duì)稱電網(wǎng)電壓下四種控制目標(biāo)的指令算法。重點(diǎn)對(duì)機(jī)側(cè)變流器在不對(duì)稱情況下四種相互獨(dú)立的控制目標(biāo)進(jìn)行了仿真分析。此外,還分析了不對(duì)稱電網(wǎng)電壓對(duì)轉(zhuǎn)子電壓造成的影響。 最后,以90kW雙饋異步電機(jī)試驗(yàn)平臺(tái)為基礎(chǔ),對(duì)網(wǎng)側(cè)變流器和機(jī)側(cè)變流器進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)比較了網(wǎng)側(cè)變流器和機(jī)側(cè)變流器采用傳統(tǒng)矢量控制和不對(duì)稱控制時(shí)的控制效果,并對(duì)不對(duì)稱電網(wǎng)電壓條件下的不同控制目標(biāo)進(jìn)行比較分析。 【關(guān)鍵詞】:風(fēng)力發(fā)電 網(wǎng)側(cè)變流器 機(jī)側(cè)變流器 電壓不對(duì)稱
【學(xué)位授予單位】:北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號(hào)】:TM46
【目錄】:
  • 致謝5-6
  • 中文摘要6-7
  • ABSTRACT7-8
  • 目錄8-10
  • 1 引言10-18
  • 1.1 課題背景10-11
  • 1.1.1 能源危機(jī)與新能源的開發(fā)10
  • 1.1.2 風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀10-11
  • 1.2 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r11-13
  • 1.2.1 風(fēng)電技術(shù)的發(fā)展11-12
  • 1.2.2 變速恒頻發(fā)電技術(shù)12-13
  • 1.3 研究三相不對(duì)稱電網(wǎng)電壓條件下DFIG變流器控制策略的意義13-15
  • 1.4 本文主要內(nèi)容15-18
  • 2 雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)建模18-32
  • 2.1 變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)介紹18-19
  • 2.2 對(duì)稱電網(wǎng)條件下雙饋感應(yīng)電機(jī)建模19-24
  • 2.2.1 a-b-c三相靜止坐標(biāo)系下電機(jī)數(shù)學(xué)模型20-21
  • 2.2.2 坐標(biāo)變換21-23
  • 2.2.3 同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)下的數(shù)學(xué)模型23-24
  • 2.3 不對(duì)稱電網(wǎng)電壓下雙饋感應(yīng)電機(jī)數(shù)學(xué)模型24-27
  • 2.3.1 序和負(fù)序同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系及其變換關(guān)系24-25
  • 2.3.2 不對(duì)稱電網(wǎng)電壓下雙饋感應(yīng)電機(jī)數(shù)學(xué)模型25-27
  • 2.4 網(wǎng)側(cè)變流器數(shù)學(xué)模型27-32
  • 2.4.1 同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下網(wǎng)側(cè)變流器數(shù)學(xué)模型29-30
  • 2.4.2 不對(duì)稱電網(wǎng)電壓條件下網(wǎng)側(cè)變流器數(shù)學(xué)模型30-32
  • 3 雙饋風(fēng)電變流器網(wǎng)側(cè)控制策略研究32-50
  • 3.1 四種正負(fù)序分量分離計(jì)算法的比較分析33-39
  • 3.1.1 正負(fù)序分量分離方法簡(jiǎn)述33-37
  • 3.1.2 試驗(yàn)與分析37-39
  • 3.2 對(duì)稱電網(wǎng)電壓下網(wǎng)側(cè)控制策略研究39-42
  • 3.2.1 網(wǎng)側(cè)電流控制方法概述39-40
  • 3.2.2 電流內(nèi)環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)40-42
  • 3.3 不對(duì)稱電網(wǎng)電壓條件下網(wǎng)側(cè)控制策略研究42-46
  • 3.3.1 網(wǎng)側(cè)控制算法42-44
  • 3.3.2 網(wǎng)側(cè)控制目標(biāo)44-46
  • 3.4 網(wǎng)側(cè)變流器控制策略仿真46-50
  • 3.4.1 對(duì)稱電網(wǎng)電壓下網(wǎng)側(cè)變流器仿真46-47
  • 3.4.2 不對(duì)稱電網(wǎng)電壓下網(wǎng)側(cè)變流器仿真47-50
  • 4 雙饋風(fēng)電變流器機(jī)側(cè)控制策略研究50-68
  • 4.1 對(duì)稱電網(wǎng)電壓下機(jī)側(cè)變流器控制策略50-52
  • 4.2 不對(duì)稱電網(wǎng)電壓條件下機(jī)側(cè)控制策略研究52-58
  • 4.2.1 定子磁鏈定向矢量控制52-55
  • 4.2.2 機(jī)側(cè)變流器控制目標(biāo)55-58
  • 4.3 電網(wǎng)電壓不對(duì)稱跌落對(duì)機(jī)側(cè)變流器的影響58-60
  • 4.3.1 電網(wǎng)不對(duì)稱情況下轉(zhuǎn)子電壓穩(wěn)態(tài)分析58-60
  • 4.3.2 轉(zhuǎn)子過(guò)壓對(duì)雙饋?zhàn)兞髌鞯挠绊?/span>60
  • 4.4 機(jī)側(cè)變流器控制策略仿真60-68
  • 4.4.1 對(duì)稱電網(wǎng)電壓下機(jī)側(cè)變流器仿真驗(yàn)證60-62
  • 4.4.2 不對(duì)稱電網(wǎng)電壓下機(jī)側(cè)變流器控制目標(biāo)仿真驗(yàn)證62-68
  • 5 雙饋風(fēng)電系統(tǒng)控制策略實(shí)驗(yàn)68-78
  • 5.1 網(wǎng)側(cè)變流器實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析68-71
  • 5.2 機(jī)側(cè)變流器實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析71-78
  • 5.2.1 對(duì)稱電網(wǎng)電壓下機(jī)側(cè)變流器實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析71-72
  • 5.2.2 不對(duì)稱電網(wǎng)電壓下機(jī)側(cè)變流器實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析72-78
  • 6 結(jié)論78-80
  • 參考文獻(xiàn)80-82
  • 附錄A82-84
  • 作者簡(jiǎn)歷84-88
  • 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集88


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風(fēng)電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)可靠性評(píng)估及其薄弱環(huán)節(jié)辨識(shí)    蔣澤甫

雙饋水輪發(fā)電機(jī)系統(tǒng)建模與仿真及其智能控制策略的研究    李輝

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

大型雙饋風(fēng)電機(jī)組動(dòng)態(tài)載荷控制策略研究    王曉東

雙饋風(fēng)電機(jī)組的暫態(tài)行為及其對(duì)電力系統(tǒng)穩(wěn)定性影響    郝正航

雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制研究    陳思哲

雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)積分滑模勵(lì)磁控制與混合粒子群優(yōu)化設(shè)計(jì)    王慧敏

雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)電網(wǎng)故障穿越(不間斷)運(yùn)行研究    胡家兵

不對(duì)稱電網(wǎng)條件下雙饋風(fēng)電變流器控制策略研究    劉博如

雙饋風(fēng)電機(jī)組轉(zhuǎn)子變流器對(duì)短路特性的影響研究    金晶

基于現(xiàn)場(chǎng)總線的大功率風(fēng)電變流器控制系統(tǒng)研究    徐明明

3MW風(fēng)電系統(tǒng)變流器裝置的故障診斷    肖竹

風(fēng)電變流器大功率試驗(yàn)平臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和開發(fā)    敖翔

雙饋風(fēng)電變流器的控制與開路故障診斷研究    榮先亮

直驅(qū)型永磁同步風(fēng)力發(fā)電變流器的控制研究    霍新長(zhǎng)

直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組用變流器控制策略的研究    苗琰

永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越技術(shù)研究    董曉宇

基于滯環(huán)控制的儲(chǔ)能變流器研究    宋麗