發(fā)布時間：2017-09-02 18:01

  本文關(guān)鍵詞：雙饋感應(yīng)風力發(fā)電機功率解耦控制的研究

  更多相關(guān)文章： 雙饋電機 變速恒頻 三電平變換器 比例諧振控制 功率解耦

【摘要】：隨著科技進步,環(huán)境污染嚴重,全球能源危機的來臨,預(yù)示全球能源消費將持續(xù)高增長。各國進入了對新能源開發(fā)和利用的熱潮,其中風能以來源豐富、取之不盡、原生態(tài)、能源方便利用的諸多優(yōu)點,是目前最具發(fā)展空間的可再生能源。風力發(fā)電成為各國追捧的新興產(chǎn)業(yè),而雙饋式風力發(fā)電機以其獨特的運行特性漸漸的成為風電研究的主要對象,轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)控制、并網(wǎng)控制、功率解耦控制、抵壓穿越運行等控制技術(shù)越來越多的應(yīng)用在雙饋電機發(fā)電系統(tǒng)中來。近年來大力發(fā)展風電的產(chǎn)業(yè)化運營,使得雙饋電機的科學研究進入鼎盛階段。雙饋電機可以通過調(diào)節(jié)勵磁電流控制無功功率,更好的提高了電網(wǎng)質(zhì)量,在穩(wěn)定系統(tǒng)的同時,也大大提高了對風能的利用效率。本文通過對變速恒頻控制系統(tǒng)進行研究,在風速突變的情況下,得到不同風速下對風能的利用情況,系統(tǒng)利用三電平變換器處理雙饋電機的轉(zhuǎn)差功率,分析系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)變換器在比例積分控制(PI)控制和比例諧振(PR)控制下的不同的控制策略,比較在不同控制器下的網(wǎng)側(cè)變換器的諧波補償效果。分析系統(tǒng)轉(zhuǎn)子變換器在比例積分控制(PI)控制和比例諧振(PR)控制下的不同的控制策略,對離網(wǎng)和并網(wǎng)的控制系統(tǒng)進行研究,通過控制轉(zhuǎn)子電流的頻率、相位、幅值實現(xiàn)空載并網(wǎng),并網(wǎng)后在不同控制器下實現(xiàn)功率解耦調(diào)節(jié)。本文通過Matlab對網(wǎng)側(cè)變換器控制系統(tǒng)和發(fā)電運行控制系統(tǒng)進行了建模與仿真,系統(tǒng)先進行空載閉環(huán)運行,達到并網(wǎng)條件后,進行并網(wǎng)后功率解耦控制進行了仿真。最后進行實物實驗,以Stm32為系統(tǒng)控制單元,通過雙PWM變換器處理轉(zhuǎn)差功率來控制雙饋電機,實現(xiàn)功率解耦調(diào)節(jié)。
【關(guān)鍵詞】：雙饋電機 變速恒頻 三電平變換器 比例諧振控制 功率解耦
【學位授予單位】：哈爾濱理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM315
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-11
• 第1章 緒論11-19
• 1.1 課題研究的背景及意義11-12
• 1.2 變速恒頻風力發(fā)電技術(shù)12-14
• 1.2.1 同步電機變速恒頻發(fā)電裝置13
• 1.2.2 雙饋式變速恒頻發(fā)電裝置13-14
• 1.3 雙饋風力發(fā)電機轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的拓撲結(jié)構(gòu)14-16
• 1.3.1 交-交變換器15
• 1.3.2 雙PWM變換器15
• 1.3.3 多電平雙PWM變換器15-16
• 1.4 雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)控制策略16-17
• 1.4.1 矢量控制策略16-17
• 1.4.2 直接轉(zhuǎn)矩控制策略17
• 1.5 研究意義及所做工作17-19
• 第2章 雙饋電機基本理論19-30
• 2.1 C-B-A坐標下的電機數(shù)學模型19-22
• 2.2 坐標變換22-24
• 2.2.1 CLARK變換23
• 2.2.2 PARK變換23-24
• 2.2.3 A-B-C到d-q變換24
• 2.3 d-q坐標系下電機的數(shù)學模型24-26
• 2.4 雙饋電機變速恒頻運行原理26-29
• 2.4.1 雙饋電機的特征27
• 2.4.2 變速恒頻系統(tǒng)的運行原理27-28
• 2.4.3 能量流動分析28-29
• 2.5 本章小結(jié)29-30
• 第3章 雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)變換器控制30-48
• 3.1 PI控制的電網(wǎng)電壓矢量控制系統(tǒng)30-39
• 3.1.1 三電平SVPWM算法實現(xiàn)30-35
• 3.1.2 控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)35-37
• 3.1.3 系統(tǒng)建模仿真和結(jié)果分析37-39
• 3.2 網(wǎng)側(cè)PR控制39-47
• 3.2.1 PR控制器39-40
• 3.2.2 準PR控制器40-43
• 3.2.3 PR控制的系統(tǒng)構(gòu)成43-44
• 3.2.4 系統(tǒng)建模仿真和結(jié)果分析44-47
• 3.3 本章小結(jié)47-48
• 第4章 雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)控制48-73
• 4.1 雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)方式48-49
• 4.1.1 空載并網(wǎng)方式48-49
• 4.1.2 帶負載并網(wǎng)方式49
• 4.2 空載運行控制策略49-54
• 4.2.1 并網(wǎng)前控制系統(tǒng)的仿真52-53
• 4.2.2 仿真結(jié)果分析53-54
• 4.3 PI控制的發(fā)電運行控制策略54-65
• 4.3.1 定子磁鏈定向控制55-58
• 4.3.2 系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析58-65
• 4.4 PR控制的發(fā)電運行控制策略65-72
• 4.4.1 自適應(yīng)PR控制系統(tǒng)構(gòu)成65-66
• 4.4.2 系統(tǒng)仿真及結(jié)果分析66-72
• 4.5 本章小結(jié)72-73
• 第5章 雙饋電機并網(wǎng)控制系統(tǒng)實驗研究73-82
• 5.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)設(shè)計73-74
• 5.2 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計74-77
• 5.2.1 轉(zhuǎn)子位置檢測電路74
• 5.2.2 過流保護電路74-75
• 5.2.3 驅(qū)動電路75
• 5.2.4 過零檢測電路75-76
• 5.2.5 電流采樣電路76-77
• 5.3 系統(tǒng)軟件的設(shè)計77-79
• 5.3.1 主程序77
• 5.3.2 轉(zhuǎn)子位置檢測程序77-78
• 5.3.3 定時器中斷程序78
• 5.3.4 SVPWM程序78-79
• 5.4 實驗研究79-81
• 5.4.1 實驗平臺的介紹79-80
• 5.4.2 實驗結(jié)果80-81
• 5.5 本章小結(jié)81-82
• 結(jié)論82-83
• 參考文獻83-86
• 攻讀碩士學位期間發(fā)表的學術(shù)論文86-87
• 致謝87

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本文編號：780015