本文關(guān)鍵詞：直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機組低電壓穿越技術(shù)的研究　出處：《東北電力大學(xué)》2015年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：隨著新能源的快速發(fā)展，風(fēng)力發(fā)電機組的并網(wǎng)容量也在不斷的增加，風(fēng)力發(fā)電已然成為各國能源發(fā)展戰(zhàn)略的重要方向。在風(fēng)電比例較高的電網(wǎng)中，若風(fēng)電系統(tǒng)在電網(wǎng)電壓跌落期間大面積的脫網(wǎng)將會對電網(wǎng)造成嚴重的影響，所以應(yīng)提高風(fēng)機的低電壓運行能力，使其在電網(wǎng)故障期間仍能保持并網(wǎng)運行，直到故障清除。本文主要針對提高直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機組的低電壓運行能力展開相關(guān)的研究工作。 首先，對全球風(fēng)電發(fā)展的背景與現(xiàn)狀進行了總結(jié)與闡述，并對國內(nèi)外低電壓穿越相關(guān)規(guī)定進行分析，指出了對直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機組低電壓運行能力進行理論研究的必要性。 其次，分析了直驅(qū)型風(fēng)電機組的工作特性和運行原理，構(gòu)建了基于dq同步旋轉(zhuǎn)坐標系的永磁同步電機和全功率變流器的數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上，分析了以發(fā)電機轉(zhuǎn)速為控制量實現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲的控制策略，，以及發(fā)電機轉(zhuǎn)子磁鏈矢量定向控制策略和網(wǎng)側(cè)變流器的電網(wǎng)電壓矢量定向控制策略。 然后，研究了當(dāng)電網(wǎng)電壓跌落時直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機組的運行特性。提出了一種新的低電壓穿越協(xié)調(diào)控制策略，即將減少發(fā)電機出力、卸荷電阻控制和槳距角控制協(xié)調(diào)使用，以避免發(fā)電機超速和直流電容過電壓為控制目標，保證變流器和發(fā)電機的運行安全，同時減少卸荷電阻的使用頻率。 最后，在仿真軟件PSCAD/EMTDC中建立了具有低電壓穿越控制電路的直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機組的仿真模型，設(shè)計電網(wǎng)電壓輕度跌落和深度跌落兩組算例，對電網(wǎng)發(fā)生三相短路故障時機組的低電壓穿越能力進行仿真分析，仿真結(jié)果驗證了本文提出的控制策略的有效性和正確性。
[Abstract]:With the rapid development of new energy, the grid-connected capacity of wind turbines is also increasing. Wind power generation has become an important direction of energy development strategy in countries. If the wind power system in the power grid voltage drop during the large-scale de-grid will have a serious impact on the grid, so we should improve the low voltage operation capacity of the fan, so that it can still maintain grid operation during the power grid failure. Until the fault clearing. This paper mainly focuses on improving the low voltage operation capacity of direct-drive permanent magnet wind turbine. First of all, the background and current situation of global wind power development are summarized and expounded, and the domestic and foreign low-voltage traversing related regulations are analyzed. The necessity of theoretical research on low voltage operation capacity of direct drive wind turbine is pointed out. Secondly, the working characteristics and operation principle of direct-drive wind turbine are analyzed, and the mathematical model of permanent magnet synchronous motor and full power converter based on DQ synchronous rotating coordinate system is constructed. The control strategy of maximum wind energy capture based on generator rotational speed is analyzed, as well as the vector oriented control strategy of rotor flux and the voltage vector oriented control strategy of grid-side converter. Then, the operation characteristics of direct-drive PMSG are studied when the grid voltage drops, and a new low-voltage traversing coordinated control strategy is proposed, which is to reduce generator output. The unloading resistance control and pitch angle control are used harmoniously to avoid overspeed of generator and overvoltage of DC capacitor to ensure the operation safety of converter and generator and to reduce the frequency of unloading resistance. Finally, the simulation model of direct-drive permanent magnet wind turbine with low voltage traversing control circuit is established in the simulation software PSCAD/EMTDC. Two sets of examples are designed to simulate the low voltage traversing ability of the unit when the three-phase short circuit fault occurs. Simulation results verify the validity and correctness of the proposed control strategy.
【學(xué)位授予單位】：東北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM315

【參考文獻】

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本文編號：1358224