基于儲(chǔ)能保護(hù)的永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)LVRT仿真研究

【摘要】：風(fēng)電是當(dāng)前開發(fā)速度最快的可再生能源,隨著風(fēng)電能源并網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大,它所帶來的一些相關(guān)技術(shù)課題也亟待解決,其中最具代表性的是低電壓穿越技術(shù)課題的研究。然而,國(guó)內(nèi)在這方面的研究起步相對(duì)較晚,并且相關(guān)文獻(xiàn)的研究多是基于卸荷電阻的保護(hù)方式,這樣就造成了既生能源的浪費(fèi),效率較低。因此,本文改善了這種控制策略,研究了基于儲(chǔ)能保護(hù)的低電壓穿越保護(hù)技術(shù)。 論文首先分析了國(guó)內(nèi)外低電壓穿越技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀以及存在問題；然后介紹了基于超級(jí)電容器的儲(chǔ)能系統(tǒng)模型,以及適用于儲(chǔ)能保護(hù)的風(fēng)電系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),最終選用不可控整流的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并分析了三種儲(chǔ)能保護(hù)電路及其原理。 其次,分析和研究了不可控整流結(jié)構(gòu)下的MPPT算法,并歸納總結(jié)出功率-轉(zhuǎn)速偏差控制算法,實(shí)現(xiàn)MPPT功能；接著推導(dǎo)了空間電壓矢量調(diào)制算法,并建立了M-S函數(shù)仿真電路模型；然后,建立了網(wǎng)側(cè)變流器的數(shù)學(xué)模型,為實(shí)現(xiàn)單位功率因數(shù)的控制目標(biāo),采取了電壓外環(huán)、電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制策略。 最后,研究了基于儲(chǔ)能的低電壓穿越保護(hù)控制算法,分析并提出利用多重變量協(xié)調(diào)控制儲(chǔ)能系統(tǒng)工作狀態(tài)的算法模型,在中間直流環(huán)節(jié)和儲(chǔ)能系統(tǒng)之間建立雙向DC-DC變換電路,為二者提供能量傳輸通道,然后在電網(wǎng)電壓對(duì)稱跌落的情況下,進(jìn)行低電壓穿越保護(hù)的仿真實(shí)驗(yàn)。 為了簡(jiǎn)化仿真模型,本文僅研究恒定風(fēng)速下風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)的低電壓穿越保護(hù)策略,通過仿真考察添加儲(chǔ)能保護(hù)后系統(tǒng)在低電壓穿越過程中的功率平衡效果。在以上理論研究的基礎(chǔ)上,本文采用MATLAB/SIMUlink仿真軟件,建立了整個(gè)系統(tǒng)電路的仿真模型,對(duì)網(wǎng)側(cè)控制算法和儲(chǔ)能保護(hù)控制算法進(jìn)行了仿真驗(yàn)證,結(jié)果顯示系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)預(yù)期控制效果,驗(yàn)證了其正確性。 【關(guān)鍵詞】：不可控整流 升壓 電壓空間矢量脈寬調(diào)制 低電壓穿越 DC-DC換流器 儲(chǔ)能保護(hù)
【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】：2012
【分類號(hào)】：TM464
【目錄】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 緒論11-17
• 1.1 課題選題背景11
• 1.2 我國(guó)風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的現(xiàn)狀及問題11-12
• 1.3 低電壓穿越技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)及其保護(hù)技術(shù)12-16
• 1.3.1 低電壓穿越技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)12-14
• 1.3.2 低電壓穿越保護(hù)技術(shù)及存在的問題14-16
• 1.4 本文主要內(nèi)容16-17
• 第2章 儲(chǔ)能超級(jí)電容模型及主電路方案分析17-28
• 2.1 儲(chǔ)能超級(jí)電容器17-20
• 2.1.1 超級(jí)電容介紹17-18
• 2.1.2 超級(jí)電容模型18-19
• 2.1.3 超級(jí)電容容量估算19-20
• 2.2 適用于儲(chǔ)能保護(hù)的永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)拓?fù)?/span>20-23
• 2.2.1 永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)要件20-21
• 2.2.2 永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)的兩種變流結(jié)構(gòu)21-23
• 2.3 適用于直流環(huán)節(jié)的低電壓穿越保護(hù)原理分析23-27
• 2.4 本章小結(jié)27-28
• 第3章 系統(tǒng)主電路數(shù)學(xué)模型及控制策略28-56
• 3.1 機(jī)側(cè)不可控整流+Boost電路模型28
• 3.2 Boost斬波電路升壓原理28-29
• 3.3 Boost電路的MPPT控制29-33
• 3.3.1 Boost電路MPPT原理分析29-30
• 3.3.2 MPPT控制算法30-33
• 3.4 SVPWM算法及仿真模型33-40
• 3.4.1 SVPWM算法原理34-35
• 3.4.2 SVPWM算法推導(dǎo)步驟35-38
• 3.4.3 SVPWM算法的M-S函數(shù)仿真模型38-40
• 3.5 網(wǎng)側(cè)變流器控制算法40-48
• 3.5.1 網(wǎng)側(cè)變流器的數(shù)學(xué)模型41-48
• 3.6 系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析48-55
• 3.7 本章小結(jié)55-56
• 第4章 基于儲(chǔ)能保護(hù)的低電壓穿越建模與仿真56-68
• 4.1 儲(chǔ)能保護(hù)控制策略分析與設(shè)計(jì)56-58
• 4.2 系統(tǒng)MATLAB仿真及結(jié)果分析58-65
• 4.2.1 系統(tǒng)仿真電路及參數(shù)58-59
• 4.2.2 仿真波形及結(jié)果分析59-65
• 4.3 儲(chǔ)能保護(hù)與卸荷保護(hù)對(duì)比分析65-67
• 4.4 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論68-69
• 致謝69-70
• 參考文獻(xiàn)70-73
• 附Ⅰ 系統(tǒng)整體控制框圖73-74
• 附Ⅱ SVPWM的M-S函數(shù)74-75

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三相單位功率因數(shù)變流器滑模變結(jié)構(gòu)控制    鄭穎楠;傅誠(chéng);楊曉波;

基于IGBT的磁懸浮列車車載變流器散熱器的設(shè)計(jì)    池浦田;李崇堅(jiān);朱春毅;唐磊;蘭志明;

雙饋?zhàn)兯亠L(fēng)電機(jī)組低電壓穿越控制    魏林君;遲永寧;趙建國(guó);王偉勝;

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