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摘 要:如今風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展迅猛，大多以雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)（DFIG）為主體的大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在電網(wǎng)中所占的比例快速提高，為了確保風(fēng)電接入電力系統(tǒng)運(yùn)行的有效性，電力系統(tǒng)對(duì)并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)在電網(wǎng)故障、特別是電網(wǎng)電壓驟降故障下的低壓運(yùn)行能力提出了更高的要求，本文首先對(duì)雙饋風(fēng)電系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模，通過(guò)對(duì)雙饋風(fēng)機(jī)的數(shù)學(xué)模型的分析，設(shè)計(jì)了穩(wěn)態(tài)下的雙饋電機(jī)控制策略.在穩(wěn)態(tài)控制策略的基礎(chǔ)上，通過(guò)改進(jìn)轉(zhuǎn)子側(cè)和網(wǎng)側(cè)變流器的控制方法，得到了故障下的變流器控制策略。在模擬電網(wǎng)電壓跌落故障的基礎(chǔ)上，提出了對(duì)稱(chēng)電網(wǎng)故障下的低壓穿越控制策略，通過(guò)改進(jìn)轉(zhuǎn)子側(cè)和網(wǎng)側(cè)的控制策略來(lái)提高低壓運(yùn)行能力?；贛atlab平臺(tái)進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，根據(jù)仿真結(jié)果得到了比穩(wěn)態(tài)控制策略更加穩(wěn)定的雙饋電機(jī)低壓穿越控制模型.本論文提出的對(duì)稱(chēng)電網(wǎng)故障下交流勵(lì)磁DFIG發(fā)電機(jī)系統(tǒng)基礎(chǔ)理論和關(guān)鍵技術(shù)從實(shí)踐角度進(jìn)行了有效地驗(yàn)證和進(jìn)一步創(chuàng)新，運(yùn)行中對(duì)發(fā)電機(jī)及變換器不會(huì)產(chǎn)生破壞,對(duì)電網(wǎng)無(wú)沖擊電流和無(wú)諧波影響,在低電壓穿越中發(fā)電機(jī)提供無(wú)功功率,支撐電網(wǎng)電壓的恢復(fù)，實(shí)現(xiàn)了理論聯(lián)系實(shí)際的全面研究。 關(guān)鍵詞：雙饋感應(yīng)電機(jī)(DFIG)；低壓穿越(LVRT)；網(wǎng)側(cè)變流器；轉(zhuǎn)子側(cè)變流器
目錄 摘要 abstract 第1章 緒論-1 1.1 課題研究概述-1 1.1.1課題研究背景-1 1.1.2 課題研究的意義-1 1.2低壓穿越技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀-1 1.2.1 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀-2 1.2.2 控制策略的改善-2 1.2.3 外加硬件電路-3 1.3論文的主要研究?jī)?nèi)容-4 第2章 雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的建模-5 2.1 概述-5 2.2 風(fēng)力機(jī)及其數(shù)學(xué)模型-6 2.3 雙饋異步發(fā)電機(jī)及其數(shù)學(xué)模型-6 2.3.1三相靜止坐標(biāo)系下的雙饋電機(jī)數(shù)學(xué)模型-7 2.3.2任意轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系下的雙饋電機(jī)數(shù)學(xué)模型-9 2.4 網(wǎng)側(cè)變流器及其數(shù)學(xué)模型-10 2.5 本章小結(jié)-12 第3章 雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行控制策略-13 3.1 概述-13 3.2 雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)控制原理-13 3.3 雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)矢量控制技術(shù)-15 3.3.1 基于定子電壓定向的矢量控制技術(shù)-16 3.3.2 網(wǎng)側(cè)變流器矢量控制技術(shù)-17 3.4 仿真研究-19 3.5 本章小結(jié)-21 第4章 對(duì)稱(chēng)電壓故障下雙饋電機(jī)低壓穿越控制策略-23 4.1 概述-23 4.2 同步速旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中DFIG風(fēng)電機(jī)組等效模型-23 4.2.1同步速旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的DFIG風(fēng)電機(jī)組的等效電路-23 4.2.2同步速旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的DFIG風(fēng)電機(jī)組的功率表達(dá)-25 4.3 網(wǎng)側(cè)變流器無(wú)功功率補(bǔ)償控制策略-26 4.4 轉(zhuǎn)子側(cè)變流器計(jì)及定子磁鏈電流動(dòng)態(tài)過(guò)程的DFIG矢量控制改進(jìn)方案-28 4.4.1電網(wǎng)故障時(shí)DFIG的暫態(tài)特性-28 4.4.2定子電壓定向的DFIG轉(zhuǎn)子側(cè)變流器矢量控制改進(jìn)方案-29 4.5 仿真研究-31 4.6 本章小結(jié)-33 第5章結(jié)論與展望-35 5.1結(jié)論-35 5.2不足之處及未來(lái)展望-35 參考文獻(xiàn)-36 致 謝-38 附錄A： 雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)參數(shù)-39 附錄B： 雙饋風(fēng)電機(jī)組仿真模型-40 |
