發(fā)布時間：2019-03-05 20:56

【摘要】：雙饋風力發(fā)電機并網運行時,定子繞組與電網直接相連,這一特性導致風機的并網會給電網帶來很多的問題,其中諧波問題帶來的影響不容忽視,諧波會給風力發(fā)電系統(tǒng)的安全可靠運行帶來很大威脅。為解決雙饋風力發(fā)電機帶來的諧波問題,本文在雙饋風機定子側采用了有源濾波器,在轉子側采取了在其控制策略中加入PIR諧振控制器的諧波抑制措施,從而達到更好的改善風電并網電能質量的目的。本文首先對雙饋風力發(fā)電機的原理以及諧波來源進行分析。在此基礎上,對風機定子側采用可動態(tài)抑制諧波的有源濾波器進行諧波抑制,分析了有源濾波器的諧波檢測算法,在傳統(tǒng)i_p-i_q諧波檢測算法基礎上對低通濾波器進行改進,用優(yōu)化的Butterworth濾波器和平均值算法代替?zhèn)鹘y(tǒng)低通濾波器,提高諧波檢測算法的動態(tài)響應速度的同時有效濾除紋波。對有源濾波器采用改進滯環(huán)控制策略進行控制,優(yōu)化參數,解決滯環(huán)控制環(huán)寬與精度之間的矛盾,同時快速補償并網諧波電流。其次,對風機轉子側采用優(yōu)化控制策略的方法抑制5、7次主要諧波,建立背靠背變流器模型,根據控制目標推導變流器的基本控制策略,設計抑制5、7次諧波的PIR諧振控制器,并在定子側變流器和網側變流器控制策略中加入PIR控制器,加強對諧波電流的控制能力。在MATLAB/SIMULINK仿真環(huán)境下建立了雙饋發(fā)電系統(tǒng)模型,分別對諧波檢測算法、以及諧波補償策略進行了仿真分析。仿真結果表明本文采用的諧波抑制策略可有效的降低雙饋風力發(fā)電機并網電流的諧波畸變率,提高電能質量。
[Abstract]:In the grid-connected operation of the double-fed wind-driven generator, the stator winding is directly connected with the power grid, which leads to a lot of problems to the power grid, and the influence of the harmonic problem can not be ignored, and the harmonic can pose a great threat to the safe and reliable operation of the wind power generation system. In order to solve the harmonic problem brought by the double-fed wind driven generator, an active filter is adopted in the stator side of the double-fed fan, and the harmonic suppression measures of the PIR resonance controller are added in the control strategy of the rotor side, so that the purpose of better improving the quality of the wind power grid-connected electric energy is achieved. In this paper, the principle and the harmonic source of the double-fed wind-driven generator are analyzed. On this basis, the harmonic suppression is carried out on the stator side of the fan by the active filter which can restrain the harmonic, the harmonic detection algorithm of the active filter is analyzed, the low-pass filter is improved on the basis of the traditional i _ p-i _ q harmonic detection algorithm, The optimized Butterworth filter and the average algorithm are used to replace the traditional low-pass filter, and the dynamic response speed of the harmonic detection algorithm can be improved, and the ripple can be effectively filtered. The active filter is controlled by the improved hysteresis control strategy, the parameters are optimized, the contradiction between the hysteresis width and the precision is solved, and the grid-connected harmonic current is quickly compensated. secondly, the method for optimizing the control strategy on the rotor side of the fan is used for inhibiting the main harmonic waves of 5 and 7 times, establishing a back-to-back converter model, deriving a basic control strategy of the current transformer according to the control target, and designing a PIR resonance controller for inhibiting the 5 and 7 harmonics, And a PIR controller is added to the control strategy of the stator-side converter and the grid-side converter, and the control capability of the harmonic current is enhanced. In the simulation environment of MATLAB/ SIMULINK, a double-fed power generation system model is established, and the harmonic detection algorithm and the harmonic compensation strategy are simulated and analyzed. The simulation results show that the harmonic suppression strategy adopted in this paper can effectively reduce the harmonic distortion rate of the grid-connected current of the double-fed wind-driven generator and improve the electric energy quality.
【學位授予單位】：西安理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM315;TM761

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