直驱式永磁同步风力发电系统低压穿越技术研究
发布时间：2021-02-19 03:43
人类社会不断的发展,对能源需求也在逐渐增加,快速消耗不可再生能源,对自然环境产生严重了破坏。为了人类命运共同体,各国正致力于绿色风能开发和利用,直驱式永磁同步风力发电机凭借其结构简单、发电效率高、运行可靠性高等特点,被各国大力推广,与之配套的风电安全并网运行控制也成为了研究热点。为研究直驱式永磁同步风电机组在电网故障情况下的并网运行特性,检验风电机组低压穿越能力,设计了基于变压器型的电压跌落发生器（VSG）。针对现有变压器形式VSG设计方案受开关器件限制以及电压跌落时间无法精确控制等问题,提出了一种基于三相自耦变压器、由IGBT双向开关与接触器配合使用的三相VSG设计方案。实验结果表明,该VSG设计方案能模拟各种类型的电压跌落故障,为风电机组低电压穿越能力的验证提供了有利条件。分析了电网故障时直驱式永磁风力发电系统并网运行特性,由于接入点的电网电压发生跌落,风电机组侧与电网侧功率不对等,导致变流器直流母线上的电压瞬间升高超出额定值。提出了一种功率协调控制方法,机侧变流器控制直流母线电压恒定、改变发电机电磁转矩,优先利用风机转子来承担不平衡能量,同时变桨系统改变桨距角减少风机风能捕获;网...
【文章来源】：湖南工业大学湖南省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
001至2016全球风电累计装机容量（单位：MW）
大力开发电力事业，而全球近阶段发生几起重大核泄露事件，给核能发电事业的推进望而却步。从而可再生绿色环保的风能发电产业成为热门发展对象，放眼世界不仅是发达国家一些发展中国家也在对风力发电事业大量投资，风力发电装机容量正逐年递增较传统能源。布鲁塞尔[1]，2017 年 2 月 10 日，全球风能理事会发布了 2001 至 2016 年全球风电发展统计数据，如图 1-1 所示。图 1-1 2001 至 2016 全球风电累计装机容量（单位：MW）
直驱式永磁同步风力发电系统低压穿越技术研究从图 1-1 可知 2001 年至 2016 年全球风电累计装机容量达到 486.7GW，同长 12.6%，增速比上年同期下降 4.6 个百分点。从图 1-2 可知 2016 年全球新增装机容量超过 54.6GW，同比下降 14.1%，但 2015 年全球风电新增容量3.633GW，同比增长 16.9%。从两幅图中可以看出，全球风电机组装机容量一持增长状态，风力发电发展趋势明显。中国具有 1.8 万千米长的海岸线，全球排名第四[2]，沿海海域深度在 20m的海域面积约有 15.7 万平方千米可供海上风电开发。同时第三次风能资源结果表明，我国地域内约有 20 万平方千米陆地面积可供风电开发利用[3]。在风能资源开发紧跟世界潮流，图 1-3 给出了 2006 年到 2016 年 11 年间，风电装机容量情况。
【参考文献】：
期刊论文
[1]大功率永磁同步电机发电运行状态下的单位功率因素控制研究[J]. 张永刚. 电气自动化. 2017(06)
[2]PWM整流器参数对永磁同步发电机电流谐波的影响[J]. 宋广兴,高剑,黄守道. 微电机. 2017(04)
[3]一种用于电力电子式VSG的新型控制方式[J]. 彭继慎,李丽,宋立业. 电力电子技术. 2017(01)
[4]新能源发电低电压穿越的VSG实验平台研制[J]. 周稳,毕大强,戴瑜兴,成林俞,熊书华. 电力自动化设备. 2017(01)
[5]基于M57962AL芯片的大功率IGBT驱动与保护设计[J]. 陈骞,陆翌,虞海泓,黄晓明. 电力电子技术. 2016(07)
[6]PWM整流器控制下电感参数对永磁同步发电机性能的影响[J]. 张越雷,高剑,宋广兴,张文娟,黄守道. 微电机. 2016(06)
[7]关于风力发电与光伏发电并网问题的探讨[J]. 王可舜. 自动化应用. 2016(05)
[8]GB/T 19963-2011《风电场接入电力系统技术规定》解读（英文）[J]. 王伟胜,迟永宁,张占奎,李琰. China Standardization. 2016(02)
[9]电网模拟装置的研究[J]. 李楠,徐家彬,童亦斌,刘京斗. 电力电子技术. 2015(12)
[10]基于复合控制的电网模拟器电压波形控制研究[J]. 付佳斌,苏建徽,赖纪东,张军军. 电力电子技术. 2015(11)
博士论文
[1]变速永磁同步发电系统关键技术研究[D]. 张越雷.湖南大学 2016
[2]直驱永磁同步风力发电系统功率平滑策略的研究与控制系统设计[D]. 胡雪松.重庆大学 2010
[3]超级电容器直流储能系统分析与控制技术的研究[D]. 张慧妍.中国科学院研究生院（电工研究所） 2006
[4]大功率双向DC-DC变换器拓扑结构及其分析理论研究[D]. 许海平.中国科学院研究生院（电工研究所） 2005
[5]变速恒频风力发电系统运行与控制研究[D]. 刘其辉.浙江大学 2005
硕士论文
[1]直驱式永磁风力发电机的控制策略研究[D]. 马世春.兰州理工大学 2016
[2]直驱永磁同步风力发电机组低电压穿越技术的研究[D]. 王陈晨.东北电力大学 2015
[3]直驱风力发电机运行控制及低电压穿越技术研究[D]. 杜鹏.华北电力大学 2014
[4]直驱型永磁同步风力发电变流器的控制研究[D]. 霍新长.华北电力大学（北京） 2011
[5]同步风力发电机的稳态模型及其并网问题研究[D]. 王伟.北京交通大学 2008
本文编号：3040550
【文章来源】：湖南工业大学湖南省
【文章页数】：66 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
001至2016全球风电累计装机容量（单位：MW）
大力开发电力事业，而全球近阶段发生几起重大核泄露事件，给核能发电事业的推进望而却步。从而可再生绿色环保的风能发电产业成为热门发展对象，放眼世界不仅是发达国家一些发展中国家也在对风力发电事业大量投资，风力发电装机容量正逐年递增较传统能源。布鲁塞尔[1]，2017 年 2 月 10 日，全球风能理事会发布了 2001 至 2016 年全球风电发展统计数据，如图 1-1 所示。图 1-1 2001 至 2016 全球风电累计装机容量（单位：MW）
直驱式永磁同步风力发电系统低压穿越技术研究从图 1-1 可知 2001 年至 2016 年全球风电累计装机容量达到 486.7GW，同长 12.6%，增速比上年同期下降 4.6 个百分点。从图 1-2 可知 2016 年全球新增装机容量超过 54.6GW，同比下降 14.1%，但 2015 年全球风电新增容量3.633GW，同比增长 16.9%。从两幅图中可以看出，全球风电机组装机容量一持增长状态，风力发电发展趋势明显。中国具有 1.8 万千米长的海岸线，全球排名第四[2]，沿海海域深度在 20m的海域面积约有 15.7 万平方千米可供海上风电开发。同时第三次风能资源结果表明，我国地域内约有 20 万平方千米陆地面积可供风电开发利用[3]。在风能资源开发紧跟世界潮流，图 1-3 给出了 2006 年到 2016 年 11 年间，风电装机容量情况。
【参考文献】：
期刊论文
[1]大功率永磁同步电机发电运行状态下的单位功率因素控制研究[J]. 张永刚. 电气自动化. 2017(06)
[2]PWM整流器参数对永磁同步发电机电流谐波的影响[J]. 宋广兴,高剑,黄守道. 微电机. 2017(04)
[3]一种用于电力电子式VSG的新型控制方式[J]. 彭继慎,李丽,宋立业. 电力电子技术. 2017(01)
[4]新能源发电低电压穿越的VSG实验平台研制[J]. 周稳,毕大强,戴瑜兴,成林俞,熊书华. 电力自动化设备. 2017(01)
[5]基于M57962AL芯片的大功率IGBT驱动与保护设计[J]. 陈骞,陆翌,虞海泓,黄晓明. 电力电子技术. 2016(07)
[6]PWM整流器控制下电感参数对永磁同步发电机性能的影响[J]. 张越雷,高剑,宋广兴,张文娟,黄守道. 微电机. 2016(06)
[7]关于风力发电与光伏发电并网问题的探讨[J]. 王可舜. 自动化应用. 2016(05)
[8]GB/T 19963-2011《风电场接入电力系统技术规定》解读（英文）[J]. 王伟胜,迟永宁,张占奎,李琰. China Standardization. 2016(02)
[9]电网模拟装置的研究[J]. 李楠,徐家彬,童亦斌,刘京斗. 电力电子技术. 2015(12)
[10]基于复合控制的电网模拟器电压波形控制研究[J]. 付佳斌,苏建徽,赖纪东,张军军. 电力电子技术. 2015(11)
博士论文
[1]变速永磁同步发电系统关键技术研究[D]. 张越雷.湖南大学 2016
[2]直驱永磁同步风力发电系统功率平滑策略的研究与控制系统设计[D]. 胡雪松.重庆大学 2010
[3]超级电容器直流储能系统分析与控制技术的研究[D]. 张慧妍.中国科学院研究生院（电工研究所） 2006
[4]大功率双向DC-DC变换器拓扑结构及其分析理论研究[D]. 许海平.中国科学院研究生院（电工研究所） 2005
[5]变速恒频风力发电系统运行与控制研究[D]. 刘其辉.浙江大学 2005
硕士论文
[1]直驱式永磁风力发电机的控制策略研究[D]. 马世春.兰州理工大学 2016
[2]直驱永磁同步风力发电机组低电压穿越技术的研究[D]. 王陈晨.东北电力大学 2015
[3]直驱风力发电机运行控制及低电压穿越技术研究[D]. 杜鹏.华北电力大学 2014
[4]直驱型永磁同步风力发电变流器的控制研究[D]. 霍新长.华北电力大学（北京） 2011
[5]同步风力发电机的稳态模型及其并网问题研究[D]. 王伟.北京交通大学 2008
本文编号：3040550
本文链接：https://www.wllwen.com/kejilunwen/dianlilw/3040550.html
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