本文關(guān)鍵詞： 故障穿越 電網(wǎng)不平衡 鎖相環(huán) 雙dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系 雙二階廣義積分器　出處：《大連海事大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：現(xiàn)代電網(wǎng)規(guī)范要求雙饋風(fēng)電系統(tǒng)必須具備故障穿越運(yùn)行的能力。電網(wǎng)故障下雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的故障穿越運(yùn)行能力是決定雙饋風(fēng)電系統(tǒng)能否并入電網(wǎng)的重要因素。故障穿越運(yùn)行的重要技術(shù)之一——電網(wǎng)不平衡下的鎖相環(huán)技術(shù),為雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的轉(zhuǎn)子側(cè)和網(wǎng)側(cè)變流器提供控制基準(zhǔn),對雙饋風(fēng)電系統(tǒng)在故障電網(wǎng)下的并網(wǎng)運(yùn)行有著重要的作用。本文對電網(wǎng)不平衡下的鎖相環(huán)技術(shù)進(jìn)行了深入研究。首先,在分析同步坐標(biāo)系鎖相環(huán)的組成結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,詳細(xì)研究了同步坐標(biāo)系鎖相環(huán)在電網(wǎng)電壓幅值不平衡、電網(wǎng)存在諧波及存在直流偏置電壓三種情況下的動靜態(tài)性能,并對相應(yīng)情況下的誤差進(jìn)行了分析。其次,介紹了適用于電網(wǎng)不平衡下的正負(fù)序雙dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系鎖相環(huán)和雙二階廣義積分器鎖頻環(huán)的工作原理。針對正負(fù)序雙dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系鎖相環(huán)在電網(wǎng)存在直流偏置電壓下檢測結(jié)果誤差較大的問題,將靜止坐標(biāo)系鎖相環(huán)的鑒相器環(huán)節(jié)加入到正負(fù)序雙dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系鎖相環(huán)的結(jié)構(gòu)中,改進(jìn)了正負(fù)序雙dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系鎖相環(huán)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu);針對雙二階廣義積分器鎖頻環(huán)在電網(wǎng)存在直流偏置電壓下不能準(zhǔn)確檢測電網(wǎng)頻率和相位的問題,將直流電壓的負(fù)反饋環(huán)節(jié)加入到移相積分器的結(jié)構(gòu)中,改進(jìn)了雙二階廣義積分器鎖頻環(huán)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。最后,搭建同步坐標(biāo)系鎖相環(huán)、正負(fù)序雙dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系鎖相環(huán)、改進(jìn)型正負(fù)序雙dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系鎖相環(huán)、雙二階廣義積分器鎖頻環(huán)、改進(jìn)型雙二階廣義積分器鎖頻環(huán)的仿真模型,對仿真結(jié)果進(jìn)行了對比分析;在此基礎(chǔ)上,設(shè)計完成了鎖相環(huán)實驗系統(tǒng)硬件平臺,并對電網(wǎng)不平衡下鎖相環(huán)技術(shù)進(jìn)行實驗驗證。仿真和實驗結(jié)果驗證了理論分析的正確性。
[Abstract]:The modern grid specification requires that the doubly-fed wind power system must have the ability of fault traversing operation. The fault traversing ability of the doubly-fed wind power system is an important factor determining whether the doubly-fed wind power system can be incorporated into the power network. One of the most important technologies for obstacle traversing operation is the phase-locked loop (PLL) technology under unbalanced power grid. This paper provides control datum for rotor side and grid side converter of doubly-fed wind power system, and plays an important role in grid-connected operation of doubly-fed wind power system under fault grid. In this paper, the phase-locked loop technology in unbalanced power grid is deeply studied. On the basis of analyzing the structure and mathematical model of PLL in synchronous coordinate system, the dynamic and dynamic performance of PLL in synchronous coordinate system under the condition of unbalanced voltage amplitude, harmonic and DC bias voltage is studied in detail. The error of the corresponding case is analyzed. Secondly, This paper introduces the working principle of positive and negative sequence double dq rotation coordinate system phase-locked loop and double second order generalized integrator frequency locking loop under unbalanced power network. There exists DC bias voltage for positive and negative sequence double dq rotation coordinate phase locked loop in power network. The problem that the error of the test result is large, The phase detector of the stationary coordinate system phase locked loop is added to the structure of the positive and negative sequence double dq rotation coordinate system, and the topology of the positive and negative order double dq rotation phase locked loop is improved. In order to solve the problem that the frequency locking loop of double second order generalized integrator can not accurately detect the frequency and phase of power network under DC bias voltage, the negative feedback link of DC voltage is added to the structure of phase shift integrator. The topology of frequency locking loop of double second order generalized integrator is improved. Finally, a phase locked loop in synchronous coordinate system, a phase locked loop in positive and negative order double dq rotation coordinate system, an improved phase locked loop in positive and negative order double dq rotation coordinate system and a frequency lock loop in double second order generalized integrator are built. The simulation model of the improved double second order generalized integrator frequency locking loop is compared and analyzed, and the hardware platform of the phase locked loop experimental system is designed. The simulation and experimental results verify the correctness of the theoretical analysis.
【學(xué)位授予單位】：大連海事大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM614;TM732

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1540417