直驅(qū)風(fēng)電并網(wǎng)變流器低電壓穿越技術(shù)研究

【摘要】： 本文研究對象為直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)變流器,主要研究電網(wǎng)電壓跌落情況下變流器的控制策略,并對其進(jìn)行仿真驗(yàn)證。主要包括以下內(nèi)容： 第一,基礎(chǔ)理論研究：分析了三相電壓型PWM整流器的基本原理及在三相靜止坐標(biāo)系及同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型；分析了永磁同步發(fā)電機(jī)基本原理及在兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。 第二,對直驅(qū)型并網(wǎng)變流器網(wǎng)側(cè)及機(jī)側(cè)控制策略進(jìn)行了分析與總結(jié),重點(diǎn)論述了網(wǎng)側(cè)變流器電壓定向雙閉環(huán)控制方法,機(jī)側(cè)變流器零d軸電流控制方法；分析了低電壓穿越期間中間直流卸荷支路的不同控制策略、網(wǎng)側(cè)變流器工作在無功支持工況控制策略及主動(dòng)卸荷方式下機(jī)側(cè)網(wǎng)側(cè)協(xié)調(diào)控制策略。 第三,搭建了功率等級(jí)為1MW的永磁同步電機(jī)“背靠背”雙PWM整流器Matlab仿真模型,驗(yàn)證網(wǎng)側(cè)、機(jī)側(cè)控制策略,并在此模型上仿真驗(yàn)證中間直流卸荷支路三種控制策略及機(jī)側(cè)網(wǎng)側(cè)協(xié)調(diào)控制策略。 最后,實(shí)際研制了基于阻抗形式的電壓跌落發(fā)生裝置,并配合實(shí)驗(yàn)室100kW雙饋電機(jī)平臺(tái)進(jìn)行了雙饋?zhàn)兞髌鞯碗妷捍┰较嚓P(guān)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。 【關(guān)鍵詞】：風(fēng)力發(fā)電 直驅(qū) 低電壓穿越 PWM整流器
【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】：2010
【分類號(hào)】：TM461
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 緒論10-16
• 1.1 國內(nèi)外風(fēng)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展概況10
• 1.2 風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)變流機(jī)組發(fā)展概況10-13
• 1.2.1 速度控制技術(shù)發(fā)展概況10-12
• 1.2.2 功率控制技術(shù)發(fā)展概況12-13
• 1.3 低電壓穿越技術(shù)介紹及發(fā)展現(xiàn)狀13-15
• 1.4 論文選題背景、意義及主要研究內(nèi)容15-16
• 2 直驅(qū)風(fēng)電并網(wǎng)變流器控制策略研究16-31
• 2.1 概述16-18
• 2.1.1 直驅(qū)風(fēng)電全功率并網(wǎng)變流器概述16-17
• 2.1.2 風(fēng)機(jī)的功率特性17-18
• 2.2 PWM變流器數(shù)學(xué)模型18-22
• 2.2.1 靜止坐標(biāo)系數(shù)學(xué)模型19-21
• 2.2.2 同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系數(shù)學(xué)模型21-22
• 2.3 網(wǎng)側(cè)及機(jī)側(cè)PWM變流器控制策略22-26
• 2.3.1 網(wǎng)側(cè)PWM變流器控制策略23-24
• 2.3.2 機(jī)側(cè)PWM變流器控制策略24-26
• 2.3.2.1 永磁同步電機(jī)數(shù)學(xué)模型24-25
• 2.3.2.2 零d軸電流控制25-26
• 2.4 低電壓穿越技術(shù)網(wǎng)側(cè)及機(jī)側(cè)控制策略26-30
• 2.4.1 直流側(cè)卸荷電路工作原理27-28
• 2.4.2 網(wǎng)側(cè)變流器低電壓穿越期間無功控制策略28-29
• 2.4.3 機(jī)側(cè)網(wǎng)側(cè)變流器協(xié)調(diào)控制策略29-30
• 2.5 小結(jié)30-31
• 3 直驅(qū)變流器低電壓穿越技術(shù)仿真研究31-45
• 3.1 直驅(qū)型風(fēng)電變流器整體仿真模型搭建31-36
• 3.2 中間直流側(cè)卸荷支路控制策略仿真及比較36-41
• 3.2.1 中間電壓波動(dòng)滯環(huán)控制方法36-38
• 3.2.2 中間電壓波動(dòng)PI調(diào)節(jié)控制方法38-39
• 3.2.3 中間電壓波動(dòng)雙重條件控制方法39-41
• 3.3 機(jī)側(cè)網(wǎng)側(cè)協(xié)調(diào)控制方法41-43
• 3.4 小結(jié)43-45
• 4 電壓跌落發(fā)生裝置研制及實(shí)驗(yàn)45-51
• 4.1 幾種常見VSG比較45-47
• 4.1.1 基于阻抗形式實(shí)現(xiàn)的VSG45-46
• 4.1.2 基于變壓器形式實(shí)現(xiàn)的VSG46
• 4.1.3 基于電力電子變換形式實(shí)現(xiàn)的VSG46-47
• 4.2 基于阻抗形式實(shí)現(xiàn)的VSG的研制47-50
• 4.2.1 工作原理47-48
• 4.2.2 關(guān)鍵參數(shù)選擇48-49
• 4.2.3 實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證49-50
• 4.3 小結(jié)50-51
• 5 結(jié)論51-52
• 參考文獻(xiàn)52-53
• 作者簡歷53-55
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集55

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