不平衡电网电压下双馈风电机组的输出特性分析和控制

发布时间：2018-03-22 08:17

  本文选题：风力发电　切入点：双馈异步发电机　出处：《燕山大学》2014年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：变速恒频双馈风力发电机(Doubly Fed Induction Generator, DFIG)是目前应用最为广泛的机型。综合考虑风力发电分布特点和其并网要求，对于DFIG系统的研究热点已由电网电压正常状态下的运行控制转向不平衡电网电压下的运行研究。本文主要针对电网电压不平衡对DFIG风电机组输出特性的影响及控制展开研究，建立DFIG风电机组对电网电压不平衡的适应性模型。 本文在全面分析课题背景和研究现状的基础之上，首先分析DFIG风电系统的组成和工作原理，详细研究了电网电压平衡时DFIG风电系统的数学模型和控制策略以及设计中所用到的比例-谐振控制和空间矢量脉宽调制技术，通过MATLAB/Simulink仿真验证了DFIG风电系统模型的正确性和控制技术的有效性。 其次，对于DFIG风电机组在不平衡电网电压下的基本问题进行研究，介绍电网电压不平衡度的计算方法和对称分量法的基本原理。建立电网电压不平衡下DFIG动态等效电路，用于分析电网电压不平衡度对DFIG输出特性的影响，绘制了二者之间的关系曲线并利用MATLAB/Simulink动态模型仿真加以验证。 随后设计了电网电压不平衡时系统正、负序分量的提取方法，，结合瞬时功率理论对不平衡电网电压下DFIG风电系统的网侧和转子侧变换器在两相静止αβ坐标系下进行建模，与传统的基于dq坐标系下的控制方法相比，该模型省略了一级坐标变换而且可采用比例-谐振控制器实现对交流分量的直接追踪控制，降低了控制系统的实现难度；随后以网侧和转子侧变换器为控制对象，选取适当的控制目标，设计基于比例-谐振调节器的不平衡控制方法。为进一步降低电网电压不平衡产生的不利影响，对所采用的控制策略进行优化，实现网侧和转子侧变换器不同控制目标间的协同控制，建立DFIG风电机组对于不平衡电网电压下的适应性模型。最后，以1.5MW双馈风电系统为对象在MATLAB/Simulink环境下进行仿真，验证了上述控制策略的可行性和有效性。
[Abstract]:......
【学位授予单位】：燕山大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TM315

【参考文献】

相关期刊论文 前10条

1 周鹏;贺益康;胡家兵;;电网不平衡状态下风电机组运行控制中电压同步信号的检测[J];电工技术学报;2008年05期

2 许善椿，黄曦东;交流励磁双馈发电机的原理、能量关系和应用[J];哈尔滨电工学院学报;1995年01期

3 刘其辉,贺益康,赵仁德;变速恒频风力发电系统最大风能追踪控制[J];电力系统自动化;2003年20期

4 胡家兵;贺益康;郭晓明;年珩;;不平衡电压下双馈异步风力发电系统的建模与控制[J];电力系统自动化;2007年14期

5 廖勇;吴兴旺;刘刃;;电网不平衡时双馈感应发电机定子负序和谐波电流抑制方法[J];电力系统自动化;2013年19期

6 张建忠;熊良根;杭俊;程明;;DFIG风电机组串联耦合补偿低压穿越研究[J];电网技术;2014年01期

7 彭喜云;刘瑞叶;;变速恒频双馈风力发电机辅助系统调频的研究[J];电力系统保护与控制;2011年11期

8 ;Adaptive rotor current control for wind-turbine driven DFIG using resonant controllers in a rotor rotating reference frame[J];Journal of Zhejiang University(Science A:An International Applied Physics & Engineering Journal);2008年02期

9 杨贵杰,孙力,崔乃政,陆永平;空间矢量脉宽调制方法的研究[J];中国电机工程学报;2001年05期

10 刘其辉,贺益康,卞松江;变速恒频风力发电机空载并网控制[J];中国电机工程学报;2004年03期

本文编号：1647840