本文關(guān)鍵詞：基于PWM整流器的直接功率控制方法研究

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【摘要】：PWM整流器可以使單位功率因數(shù)運行并且具有輸出電壓恒定等特點,真正的實現(xiàn)了電能的綠色變換,在很大程度上提高了電能的傳輸效率以及利用效率。是風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的需求所在。本文首先對PWM整流技術(shù)的現(xiàn)狀進行了簡單的分析以及介紹,對當前PWM整流策略以及比較新穎的PWM整流器控制策略加以介紹,并闡述了當前PWM整流器在風(fēng)力發(fā)電中的應(yīng)用。本文先進行里論分析,為后來的實驗打下理論基礎(chǔ),之后進行建模與仿真,之后通過仿真軟件進行驗證。其次,本文主要通過對電壓定向型直接功率控制方法的研究,建立了PWM整流器的數(shù)學(xué)模型,并以此對PWM整流器的工作原理更加直觀的加以詮釋。本文構(gòu)建了電壓定向型直接功率控制系統(tǒng),在此系統(tǒng)中開關(guān)表同時控制瞬時有功功率和無功功率,因此如何設(shè)計開關(guān)表也就決定了系統(tǒng)的性能,因為控制需求的不同,本文對開關(guān)表的設(shè)計方法進行了研究,通過構(gòu)成傳統(tǒng)開關(guān)表,發(fā)現(xiàn)了傳統(tǒng)開關(guān)表的缺點,并進行改良并獲得較好的功率控制效果。通過仿真實驗驗證了改良后的開關(guān)表的設(shè)計方法的有效性。本文在開關(guān)表同時控制瞬時有功功率和無功功率的基礎(chǔ)上,提出一種新型的三狀態(tài)開關(guān)信號直接功率控制策略。在新的三狀態(tài)開關(guān)信號控制策略中構(gòu)成了新的開關(guān)表,使系統(tǒng)對于有功功率和無功功率的響應(yīng)能力得到了增強,同時也提高了系統(tǒng)的解耦控制能力。并且通過仿真實驗,驗證了這種方法的可行性。同時仿真實驗也驗證了電壓定向型PWM整流器直接功率控制的控制性能。最后,應(yīng)用Matlab/Simulink軟件,構(gòu)建了PWM整流器直接功率控制的模型,通過仿真實驗分別對開關(guān)表改進前后、新開關(guān)信號控制策略的仿真結(jié)果進行了的直觀的分析。通過實驗結(jié)果發(fā)現(xiàn),基于電壓定向PWM整流器直接功率控制有著系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、動態(tài)響應(yīng)快、功率因數(shù)高等優(yōu)點。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)力發(fā)電 PWM整流器 直接功率控制 開關(guān)表改進
【學(xué)位授予單位】：長春工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM461
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 研究背景及意義8
• 1.2 PWM整流技術(shù)的現(xiàn)狀與分析8-10
• 1.2.1 PWM整流器8-9
• 1.2.2 PWM整流技術(shù)9-10
• 1.3 PWM整流器在風(fēng)力發(fā)電中的應(yīng)用10-12
• 1.3.1 直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電技術(shù)10-11
• 1.3.2 雙饋式風(fēng)力發(fā)電技術(shù)11-12
• 1.4 PWM整流器的直接功率控制策略概述12
• 1.5 本文研究內(nèi)容12-14
• 第二章 PWM整流器直接功率控制方法的研究14-26
• 2.1 PWM整流器工作原理14-20
• 2.1.1 PWM整流器概述14-16
• 2.1.2 PWM整流器的數(shù)學(xué)模型16-20
• 2.2 電壓定向直接功率控制20-25
• 2.2.1 直接功率控制中瞬時值的定義20-22
• 2.2.2 直接功率控制的方法研究22-23
• 2.2.3 直接功率控制系統(tǒng)的模型結(jié)構(gòu)23-25
• 2.3 本章小結(jié)25-26
• 第三章 直接功率控制方法的改進研究26-34
• 3.1 傳統(tǒng)開關(guān)表的構(gòu)成26-28
• 3.1.1 直接功率控制系統(tǒng)的空間矢量以及扇區(qū)劃分26-27
• 3.1.2 電壓矢量的構(gòu)造方法27-28
• 3.2 開關(guān)表的改進方法研究28-32
• 3.2.1 傳統(tǒng)開關(guān)表的缺點及改進28-30
• 3.2.2 新開關(guān)信號控制的方法研究30-31
• 3.2.3 引入新開關(guān)信號的開關(guān)表構(gòu)成31-32
• 3.3 本章小結(jié)32-34
• 第四章 系統(tǒng)的軟件及硬件設(shè)計34-42
• 4.1 系統(tǒng)硬件設(shè)計34-35
• 4.1.1 系統(tǒng)主電路設(shè)計34
• 4.1.2 控制系統(tǒng)框圖34-35
• 4.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計35-41
• 4.2.1 控制程序模塊設(shè)計35-39
• 4.2.2 直接功率控制算法的實現(xiàn)39-41
• 4.3 本章小結(jié)41-42
• 第五章 直接功率控制系統(tǒng)的仿真研究42-48
• 5.1 系統(tǒng)仿真模型的搭建42-43
• 5.2 仿真結(jié)果分析43-44
• 5.3 引入新開關(guān)信號后的仿真結(jié)果分析44-46
• 5.4 動態(tài)仿真波形46-47
• 5.5 本章小結(jié)47-48
• 第六章 實驗結(jié)果分析48-52
• 6.1 穩(wěn)態(tài)實驗波形48-50
• 6.2 動態(tài)實驗波形50-51
• 6.3 本章小結(jié)51-52
• 第七章 結(jié)論52-53
• 致謝53-54
• 參考文獻54-57
• 作者簡介57
• 攻讀碩士學(xué)位期間研究成果57

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本文編號：733371