本文關(guān)鍵詞：一種多功能固態(tài)限流器及其在風(fēng)電場并網(wǎng)中的應(yīng)用研究

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【摘要】：隨著電網(wǎng)規(guī)模日益擴大,風(fēng)力發(fā)電已成為電能的一個重要來源。為解決風(fēng)力發(fā)電存在的一些自身弊端,各國學(xué)者進行了廣泛的研究。但如何使風(fēng)力發(fā)電成為大范圍、高效率的發(fā)電方式仍然需努力,同時這也是建設(shè)智能電網(wǎng)與堅強電網(wǎng)的內(nèi)在需要。首先,在調(diào)研了國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電技術(shù)與固態(tài)限流器研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢的基礎(chǔ)上,依托于國家基金項目,分析了將固態(tài)限流器應(yīng)用于改良風(fēng)電場并網(wǎng)性能的現(xiàn)實意義與應(yīng)用前景,并得出結(jié)論。接著,介紹了兩種應(yīng)用于風(fēng)電場低電壓穿越的電壓調(diào)節(jié)裝置,即動態(tài)電壓調(diào)節(jié)器(Dynamic Voltage Regulator DVR)與串聯(lián)剎車制動電阻(Series Dynamic Draking Resistors SDBR)。分別介紹了DVR與SDBR的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與工作機理。在此基礎(chǔ)上,提出了一種適用于風(fēng)電場低電壓穿越的多功能固態(tài)限流器(下文簡稱“新型多功能固態(tài)限流器”)的新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并通過簡化拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)詳細分析了工作機理。最后,分別對DVR、SDBR與新型多功能固態(tài)限流器三者進行了功能性仿真分析,驗證了新型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與工作機理的正確性。最后,先從理論上分析了新型多功能固態(tài)限流器接入風(fēng)機并網(wǎng)口調(diào)節(jié)電壓的可行性,在此基礎(chǔ)上,提出了一種新型多功能固態(tài)限流器的復(fù)合控制策略。并在電網(wǎng)電壓分別跌落5%、20%、50%、80%、90%五種情形下進行新型多功能固態(tài)限流器提高風(fēng)電場低電壓穿越能力的仿真。經(jīng)過分析,得出了新型多功能固態(tài)限流器能很好地提高風(fēng)電場低電壓穿越能力的結(jié)論。為了驗證理論的正確性,設(shè)計了一臺新型多功能固態(tài)限流器實驗樣機,具有動態(tài)電壓補償、故障限流與SDBR固定電壓抬升三種功能。經(jīng)過多次硬件測試與調(diào)試,分別得到了三種功能的實驗樣機波形圖,驗證了理論的正確性與可行性。
【關(guān)鍵詞】：低電壓穿越 動態(tài)電壓補償 剎車制動電阻 故障限流 電能質(zhì)量
【學(xué)位授予單位】：湖南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM471;TM614
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 選題背景10-11
• 1.2 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究現(xiàn)狀11-14
• 1.3 固態(tài)限流器的發(fā)展及其應(yīng)用狀況14-16
• 1.4 本文研究內(nèi)容與研究意義16-18
• 第2章 一種適用于風(fēng)電場低電壓穿越的新型多功能固態(tài)限流器18-29
• 2.1 風(fēng)電場電壓調(diào)節(jié)的兩種典型裝置18-21
• 2.1.1 DVR調(diào)節(jié)電壓分析18-19
• 2.1.2 SDBR調(diào)節(jié)電壓分析19-21
• 2.2 新型多功能固態(tài)限流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)與工作機理21-27
• 2.2.1 新型多功能固態(tài)限流器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)21-24
• 2.2.2 多功能固態(tài)限流器的工作機理24-27
• 2.3 仿真分析27-28
• 2.3.1 DVR調(diào)節(jié)電壓仿真分析27
• 2.3.2 SDBR調(diào)節(jié)電壓仿真分析27-28
• 2.3.3 新型多功能固態(tài)限流器調(diào)節(jié)電壓仿真分析28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第3章 新型多功能固態(tài)限流器控制策略與仿真分析29-43
• 3.1 新型多功能固態(tài)限流器接入風(fēng)機并網(wǎng)接口可行性29-32
• 3.2 新型多功能固態(tài)限流器控制策略32-38
• 3.2.1 典型電壓調(diào)節(jié)控制策略分析32-33
• 3.2.2 新型多功能固態(tài)限流器控制策略分析33-38
• 3.3 新型多功能固態(tài)限流器仿真分析38-42
• 3.4 本章總結(jié)42-43
• 第4章 新型多功能固態(tài)限流器實驗樣機平臺硬件設(shè)計43-52
• 4.1 硬件結(jié)構(gòu)與參數(shù)設(shè)計43-45
• 4.2 硬件電路與保護設(shè)計45-51
• 4.2.1 調(diào)理電路設(shè)計45-49
• 4.2.2 驅(qū)動電路設(shè)計49
• 4.2.3 硬件保護設(shè)計與并網(wǎng)設(shè)計49-51
• 4.3 本章小結(jié)51-52
• 第5章 新型多功能固態(tài)限流器實驗樣機平臺軟件設(shè)計52-63
• 5.1 樣機工作流程設(shè)計52-53
• 5.2 軟件保護設(shè)計53-54
• 5.3 CCS程序設(shè)計54-57
• 5.3.1 DSP接口初始信號設(shè)計55-56
• 5.3.2 采樣比例系數(shù)的設(shè)計56-57
• 5.3.3 補償限流功能切換程序設(shè)計57
• 5.4 現(xiàn)場調(diào)試關(guān)鍵點57-59
• 5.5 樣機調(diào)試波形59-62
• 5.5.1 限流功能投切波形60
• 5.5.2 動態(tài)電壓補償功能波形60-61
• 5.5.3 SDBR功能投切波形61-62
• 5.6 本章小結(jié)62-63
• 總結(jié)與展望63-65
• 參考文獻65-69
• 致謝69-70
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文70

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本文編號：1036547