并网型电励磁同步电机风力发电系统研究
[Abstract]:At present, the development and utilization of new energy has become an important part of the strategy of sustainable development. Wind energy, as a new and abundant energy source, has become one of the hotspots at home and abroad. Compared with other new energy development and utilization technology, wind power generation technology has made great progress and developed rapidly, but its main core technology is monopolized by foreign wind power countries, so it is very necessary to study wind power generation technology. In this paper, the necessity of wind energy development and utilization, the current situation and trend of wind power generation at home and abroad are described in detail from the viewpoint of summarizing the wind power system as a whole. In this paper, the types and advantages and disadvantages of the topology and the overall structure of wind power system at home and abroad are summarized in detail, and then three control strategies commonly used in wind power system are explained in detail. The wind turbine simulation system is established, and the working principle of the wind turbine is analyzed in detail. According to its mathematical model and power characteristic curve, in order to obtain the same power characteristic curve as the wind turbine, The simulation system of wind turbine is realized by adding power outer loop on the basis of double closed loop of speed and current of classical DC motor. According to the characteristics of variable speed constant frequency wind power system, in order to improve the wind energy capture rate, combined with the direct torque control strategy of generator, the optimal power / torque method is adopted to realize the maximum power tracking control. This paper analyzes and studies the control strategy of wind power system. The principle of direct torque control (DTC) for electrically excited synchronous generator is analyzed. It is pointed out that the output of power can be quickly controlled by fast control of electromagnetic torque under certain rotational speed. The principle of voltage-oriented vector control strategy on power network side is analyzed in order to achieve the effect of integration with large power grid control. The control strategy is simulated and tested. Aiming at the advantages of adjustable power factor of electrically excited synchronous motor, in order to make full use of the capacity of converter, save cost and reduce the loss of rotor winding, this paper analyzes the control method of rotor excitation current in direct torque control. The stator side unit power factor control is realized. At the same time, considering the influence of motor parameters during motor operation, the integral compensation of stator flux vector and stator current vector is added in order to achieve real unit power factor control. For direct-drive synchronous motor wind power system, the speed is low, but the stator flux is not accurate by using voltage model. In order to realize direct torque control (DTC) in the full speed range of wind power generation, a method based on high frequency current injection of rotor to observe accurate rotor position angle is proposed. The current model is used to observe stator flux. Achieve position sensorless wind power generation control. Simulation and experiments show that the proposed sensorless grid-connected synchronous motor wind power generation system can generate power stably at low speed and zero speed. In order to verify the control strategy proposed in this paper, a fully digital wind power generation system of grid-connected synchronous motor is designed. The TMS320F2812 DSP is used as the control chip and IGBT as the power switch. The experimental results show that the system is fast and reliable.
【学位授予单位】:福州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM614
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,本文编号:2163684
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