風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是當前新能源發(fā)電領(lǐng)域的研究熱點之一,近年來正獲得快速發(fā)展。然而與傳統(tǒng)火力發(fā)電不同,風(fēng)速的波動性及間歇性等缺點導(dǎo)致風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)時會給電網(wǎng)帶來不可忽視的負面作用。同步發(fā)電機在并網(wǎng)時能夠向電網(wǎng)提供良好的電壓與頻率支撐,若使風(fēng)力發(fā)電機組能夠模擬出同步發(fā)電機的外特性,則可以有效解決風(fēng)電并網(wǎng)時存在的問題,這不僅對風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展有重要意義,同樣能對其他分布式能源的并網(wǎng)運行起到一定的指導(dǎo)作用。首先對本系統(tǒng)中的新型定子雙繞組異步電機（DWIG）進行了介紹,給出其數(shù)學(xué)模型,分析采用間接定子磁場定向策略下的發(fā)電機電壓控制機理,使其在功率繞組能夠輸出穩(wěn)定高壓直流,穩(wěn)定的直流母線電壓是實現(xiàn)高性能并網(wǎng)逆變器的重要前提,為下文風(fēng)電機組結(jié)合儲能實現(xiàn)虛擬同步發(fā)電機技術(shù)打下了基礎(chǔ)。儲能裝置是實現(xiàn)虛擬同步發(fā)電機技術(shù)的重要組成部分,儲能裝置的類型、容量大小及控制方式都會對系統(tǒng)輸出特性產(chǎn)生較大影響。對比不同類型的儲能裝置,分析各自特性及應(yīng)用場合,選擇最適合本系統(tǒng)的儲能類型;類比同步發(fā)電機在參與機組調(diào)頻時釋放的轉(zhuǎn)子動能,設(shè)計了本系統(tǒng)儲能容量大小;將雙向DC/DC變換器的電壓外環(huán)改為功率外環(huán)控制,完成儲能與母線能... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 風(fēng)力發(fā)電國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)存在的問題
    1.4 虛擬同步發(fā)電機技術(shù)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 幾種常見風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
    1.6 本文主要研究內(nèi)容
第二章 定子雙繞組異步發(fā)電系統(tǒng)基本理論
    2.1 定子雙繞組異步發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    2.2 定子雙繞組異步電機數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 三相靜止坐標系下的數(shù)學(xué)模型
        2.2.2 兩相旋轉(zhuǎn)坐標系下的數(shù)學(xué)模型
    2.3 定子雙繞組異步發(fā)電系統(tǒng)控制理論基礎(chǔ)
        2.3.1 瞬時功率理論
        2.3.2 間接磁場定向
        2.3.3 母線電壓控制原理
    2.4 仿真驗證
        2.4.1 系統(tǒng)建壓仿真
        2.4.2 系統(tǒng)突增突減負載仿真
    2.5 本章小結(jié)
第三章 系統(tǒng)儲能裝置研究
    3.1 儲能類型的選擇
    3.2 超級電容模型及充放電特性
        3.2.1 超級電容模型
        3.2.2 超級電容充放電方式
    3.3 超級電容儲能容量設(shè)計
    3.4 雙向DC/DC變換器建模及分析
        3.4.1 雙向變換器工作原理
        3.4.2 雙向DC/DC變換器數(shù)學(xué)模型
        3.4.3 雙向DC/DC變換器控制策略
    3.5 系統(tǒng)仿真
        3.5.1 超級電容恒流充電仿真
        3.5.2 超級電容放電仿真
    3.6 本章小結(jié)
第四章 DWIG異步風(fēng)電系統(tǒng)VSG技術(shù)研究
    4.1 虛擬同步發(fā)電機算法及基本特性
    4.2 基于VSG技術(shù)的并網(wǎng)逆變器控制器
        4.2.1 VSG有功-頻率控制器
        4.2.2 VSG無功-電壓控制器
    4.3 基于VSG算法的DWIG風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)仿真
        4.3.1 DWIG風(fēng)電系統(tǒng)正常并網(wǎng)運行仿真
        4.3.2 儲能裝置功率吞吐作用驗證
        4.3.3 VSG算法對系統(tǒng)輸出特性的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 DWIG異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)實驗運行平臺
    5.1 DWIG控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
    5.2 主功率電路結(jié)構(gòu)及設(shè)計
        5.2.1 IPM的選型及接口電路設(shè)計
        5.2.2 SEC濾波電感的設(shè)計
        5.2.3 直流濾波電容的選取
        5.2.4 勵磁電容的選取
    5.3 發(fā)電機側(cè)數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計
        5.3.1 數(shù)字控制器整體框架
        5.3.2 DSP芯片
        5.3.3 A/D采樣調(diào)理電路
        5.3.4 比較保護電路
        5.3.5 通信電路
        5.3.6 CPLD故障保護
    5.4 系統(tǒng)實驗
        5.4.1 電動測試
        5.4.2 系統(tǒng)建壓測試
        5.4.3 不同轉(zhuǎn)速下發(fā)電機輸出測試
        5.4.4 系統(tǒng)并網(wǎng)實驗
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文工作總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作展望
參考文獻
致謝
在學(xué)期間參加的科研項目
攻讀碩士研究生期間的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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[3]直驅(qū)型永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越技術(shù)研究[D]. 肖磊.湖南大學(xué) 2009
[4]中國風(fēng)力發(fā)電成本研究[D]. 郭全英.沈陽工業(yè)大學(xué) 2002



本文編號：2999585