双馈感应风力发电机低压穿越控制策略研究

发布时间：2017-05-13 02:09

  本文关键词：双馈感应风力发电机低压穿越控制策略研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 随着风电装机容量的迅速增加,风电机组与电网之间的相互影响愈加显著,尤其是电网因故障发生电压跌落时,要求并网风力发电机组应具备低压穿越运行能力,以防止风电场整体退网给电网造成严重的功率冲击。本文以双馈感应风电机组为研究对象,围绕电网发生电压跌落时风电机组动态行为及相应的低电压穿越运行控制等问题进行了深入研究。 本文首先分析双馈感应风力发电机的基本原理,建立了风电机组联网运行的电磁暂态模型,分析了电网电压跌落时风电机组的动态行为,找出了制约双馈感应风力发电机低电压穿越能力的因素及其成因。 针对上述因素,对转子侧变流器采用计及定子励磁电流动态过程的精确模型及相应控制策略,以提高转子侧变流器对转子电流的控制能力。对网侧变流器采用改进前馈控制方案,以减小直流母线电压的波动峰值,使直流母线电压快速趋于稳定。通过对转子侧变流器与网侧变流器控制策略的改进实现小值故障下的低压穿越运行。 当电网发生大幅电压跌落时,采用Crowbar保护实现双馈感应风力发电机大值低压穿越运行。并对影响Crowbar保护效果的因素进行了分析。仿真结果表明,通过上述控制措施,可以有效提高双馈感应风力发电机低压穿越能力,满足电网要求。
【关键词】：风力发电 双馈感应发电机 低压穿越 撬杠保护
【学位授予单位】：东北电力大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TM315
【目录】：

• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 第1章 绪论11-19
• 1.1 课题背景及意义11-13
• 1.2 课题研究现状13-17
• 1.3 论文主要内容17-19
• 第2章 电压跌落时双馈感应风力发电机的动态行为19-31
• 2.1 双馈感应风电机组及其数学模型19-25
• 2.1.1 风力机及其数学模型20-21
• 2.1.2 双馈感应发电机数学模型21-23
• 2.1.3 网侧变流器数学模型23-25
• 2.2 电压跌落时双馈感应风力发电机动态行为分析25-30
• 2.2.1 双馈感应风力发电机在电压跌落时的响应26-27
• 2.2.2 电压跌落时转子绕组动态过程分析27-29
• 2.2.3 电压跌落对直流母线电压的影响29-30
• 2.3 本章小结30-31
• 第3章 抑制转子侧变流器过流的控制器设计31-43
• 3.1 转子侧变流器功能31
• 3.2 转子侧变流器控制器设计31-38
• 3.2.1 定子磁链定向矢量控制策略32-34
• 3.2.2 转子侧变流器PI 调节器设计34-38
• 3.3 转子侧变流器控制策略改进38-41
• 3.4 本章小结41-43
• 第4章 抑制直流母线电压越限的控制器设计43-53
• 4.1 网侧变流器功能43-44
• 4.2 网侧变流器控制系统设计44-49
• 4.2.1 电网电压定向矢量控制策略44-47
• 4.2.2 双闭环PI 调节器参数计算47-49
• 4.3 网侧变流器控制策略改进49-52
• 4.4 本章小结52-53
• 第5章 大值电压跌落时的CROWBAR 保护控制53-65
• 5.1 CROWBAR 保护原理53-55
• 5.1.1 被动式Crowbar 保护原理53-54
• 5.1.2 主动式Crowbar 保护原理54-55
• 5.2 主动式CROWBAR 保护的投切控制55-60
• 5.2.1 仿真步骤55-59
• 5.2.2 仿真分析59-60
• 5.3 影响CROWBAR 保护效果的因素60-63
• 5.3.1 保护电阻对Crowbar 保护的影响60-62
• 5.3.2 定子电压跌落度对Crowbar 保护的影响62-63
• 5.4 本章小结63-65
• 结论65-66
• 参考文献66-70
• 攻读学位期间取得的研究成果及发表的学术论文70-71
• 致谢71-72
• 附录72

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 蔚芳;刘其辉;谢孟丽;张建华;;适应多类型故障的双馈风电机组低电压穿越综合控制策略[J];电力系统自动化;2013年05期

中国博士学位论文全文数据库 前1条

1 胡胜;双馈型风力发电机在电网故障和不平衡条件下控制技术研究[D];华中科技大学;2012年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王文明;双馈风电机组有源Crowbar技术研究[D];北京交通大学;2011年

2 姜传;提高双馈型风电机组低电压穿越能力的研究[D];华北电力大学（北京）;2011年

3 姚广秀;双馈型风力发电机组用变流器控制策略的研究[D];山东大学;2011年

4 崔红伟;SVS在风电场低电压穿越中的控制策略研究[D];河北工业大学;2011年

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6 曲艺;风电接入对系统暂态稳定的影响及低压穿越能力研究[D];南京理工大学;2012年

7 赵吴鹏;变速恒频风力发电机功率控制及实验平台开发[D];华北电力大学（北京）;2010年

8 胡斗猛;电压凹陷检测及其在风电并网低电压穿越中应用的研究[D];安徽大学;2010年

9 李刚;基于异步电机的风轮机运行特性模拟[D];东北电力大学;2010年

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  本文关键词：双馈感应风力发电机低压穿越控制策略研究，由笔耕文化传播整理发布。

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本文编号：361347