雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)最大風能追蹤和低電壓穿越控制研究

【摘要】： 隨著風力發(fā)電的快速發(fā)展和風電裝機容量的大幅增加,風電機組的技術性能對風能的利用效率和對電網的影響更加顯著。變速恒頻雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)為目前市場兩大主流機型之一,其最大風能追蹤和低電壓穿越控制技術對于風能利用效率提高和對電網穩(wěn)定性改善有重要意義。文章在分析雙饋式感應發(fā)電機數學模型和運行特性及風力機的空氣動力特性的基礎上,研究了并網變速恒頻雙饋式風力發(fā)電機組的最大風能追蹤機理和控制策略,并通過仿真對比了轉速控制、轉矩控制和功率控制三種模式下的控制特性;在分析變速恒頻雙饋式風力發(fā)電機組的暫態(tài)運行特性和在故障期間通過傳統(tǒng)CROWBAR保護實現不間斷運行的不足,提出了電網側換流器暫態(tài)電壓控制策略,和通過CROWBAR保護、電網側換流器暫態(tài)電壓控制策略和轉子側換流器暫態(tài)電壓控制策略的協調控制,更好地實現雙饋式風力發(fā)電機組的低電壓穿越,并通過仿真驗證了該方案的可行性和有效性。 【關鍵詞】：變速恒頻 雙饋式感應發(fā)電機(DFIG) 風力發(fā)電 并網 最大風能追蹤(MPPT) 低電壓穿越(LVRT) 控制
【學位授予單位】：華北電力大學（北京）
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TM614
【目錄】：

• 摘要4
• ABSTRACT4-7
• 第一章 緒論7-14
• 1.1 課題背景7-8
• 1.2 國內外風力發(fā)電發(fā)展歷史與現狀8-9
• 1.2.1 國外風力發(fā)電發(fā)展歷史與現狀8-9
• 1.2.2 我國風力發(fā)電發(fā)展歷史與現狀9
• 1.3 風力發(fā)電技術發(fā)展現狀與趨勢9-11
• 1.4 本文的研究意義及研究內容11-14
• 1.4.1 本文的研究意義11-12
• 1.4.2 本文的研究內容12-14
• 第二章 變速恒頻雙饋式感應發(fā)電機運行理論14-28
• 2.1 雙饋式感應發(fā)電機的基本原理14-15
• 2.1.1 雙饋式感應發(fā)電機變速恒頻運行的基本原理14-15
• 2.1.2 雙饋式感應發(fā)電機的主要特點15
• 2.2 變速恒頻雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)的結構15-16
• 2.3 雙饋式感應發(fā)電機的等值電路和功率關系16-19
• 2.3.1 雙饋式感應發(fā)電機 T 型等值電路和靜態(tài)模型16-17
• 2.3.2 雙饋式感應發(fā)電機功率關系17-19
• 2.4 雙饋式感應發(fā)電機的動態(tài)數學模型19-20
• 2.5 雙饋式感應發(fā)電機的矢量控制策略20-27
• 2.5.1 轉子側換流器矢量控制策略21-23
• 2.5.2 電網側換流器矢量控制策略23-27
• 2.6 小結27-28
• 第三章 變速恒頻雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)最大風能追蹤控制研究28-48
• 3.1 風力機的運行特性28-30
• 3.2 變速恒頻雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)的最大風能追蹤機理30-32
• 3.2.1 變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)的運行區(qū)域30-32
• 3.2.2 變速恒頻雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)的最大風能追蹤機理32
• 3.3 變速恒頻雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)最大風能追蹤控制研究32-47
• 3.3.1 速度控制模式33-37
• 3.3.2 轉矩控制模式37-41
• 3.3.3 功率控制模式41-45
• 3.3.4 最大風能追蹤控制模式對比分析45-47
• 3.4 小結47-48
• 第四章 變速恒頻雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越控制研究48-60
• 4.1 變速恒頻雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)的暫態(tài)運行特性48-51
• 4.2 風電并網規(guī)程51-52
• 4.3 變速恒頻雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越控制研究52-59
• 4.3.1 變速恒頻雙饋式風力發(fā)電系統(tǒng)的低電壓穿越技術52-54
• 4.3.2 電網側換流器暫態(tài)電壓控制方案54-56
• 4.3.3 轉子側換流器暫態(tài)電壓控制方案56-59
• 4.3.4 CROWBAR 保護、網側換流器與轉子側換流器的協調控制59
• 4.4 小結59-60
• 第五章 結論與展望60-62
• 5.1 結論60-61
• 5.2 工作展望61-62
• 參考文獻62-65
• 致謝65-66
• 附錄66-68
• 在學期間發(fā)表的學術論文和參加科研情況68

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