本文選題：電網(wǎng)電壓不平衡 + 雙dq-PI控制器��； 參考：《西南交通大學(xué)》2017年碩士論文

【摘要】：隨著社會(huì)的飛快發(fā)展,人類對能源的依賴程度越來越高。但隨著化石能源日益枯竭,從化石能源為主的單一能源結(jié)構(gòu)向可再生能源為代表的多元化能源結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)變刻不容緩。由于風(fēng)能具有資源豐富、分布廣泛、清潔等優(yōu)點(diǎn),與其相關(guān)的發(fā)電技術(shù)得到迅速的發(fā)展。雙饋電機(jī)的造價(jià)低、運(yùn)行穩(wěn)定、控制簡易等優(yōu)點(diǎn),使其在現(xiàn)實(shí)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中采用較為廣泛,本文以電網(wǎng)電壓不平衡下的雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)為對象進(jìn)行了深入研究。本文分別搭建電網(wǎng)電壓不平衡下網(wǎng)側(cè)變換器和轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的數(shù)學(xué)模型,采用對稱分量法分析不平衡電網(wǎng)電壓對兩側(cè)變換器的影響。同時(shí),提出一種正弦采樣序列的濾序算法對網(wǎng)側(cè)變換器中的不平衡量進(jìn)行快速、精確的正、負(fù)序分離;在電網(wǎng)電壓不平衡下,不僅分析了網(wǎng)側(cè)變換器單獨(dú)考慮自身控制和與轉(zhuǎn)子側(cè)變換器協(xié)調(diào)控制兩種情況下的控制目標(biāo),對轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的控制目標(biāo)也進(jìn)行了分析。根據(jù)雙dq-PI控制方法,設(shè)計(jì)網(wǎng)側(cè)和轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的雙dq-PI控制器;驗(yàn)證電網(wǎng)電壓不平衡下網(wǎng)側(cè)變換器和轉(zhuǎn)子側(cè)變換器控制上的無源性,根據(jù)無源控制方法,設(shè)計(jì)電網(wǎng)電壓不平衡下兩側(cè)變換器的非線性控制器。在Matlab/Simulink環(huán)境下對所設(shè)計(jì)的網(wǎng)側(cè)變換器和轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的兩種控制器進(jìn)行仿真對比,驗(yàn)證所設(shè)計(jì)的非線性控制器的有效性。為盡可能多地實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)電壓不平衡下網(wǎng)側(cè)變換器和轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的控制目標(biāo),本文提出網(wǎng)側(cè)與轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的協(xié)調(diào)控制,協(xié)調(diào)控制中兩側(cè)變換器的控制器都采用無源非線性控制器,在Matlab/Simulink環(huán)境下對不同控制目標(biāo)的協(xié)調(diào)控制進(jìn)行仿真對比,驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)的協(xié)調(diào)控制中無源非線性控制器的正確性。同時(shí),通過兩側(cè)變換器的協(xié)調(diào)控制,實(shí)現(xiàn)更多的控制目標(biāo),提高電網(wǎng)電壓不平衡條件下整個(gè)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行性能。
[Abstract]:With the rapid development of society, people rely more and more on energy. However, with the increasing depletion of fossil energy, it is urgent to change from a single energy structure dominated by fossil energy to a diversified energy structure represented by renewable energy. Because wind energy has the advantages of rich resources, wide distribution, clean and so on, the power generation technology related to wind energy has been developed rapidly. Because of its advantages of low cost, stable operation and easy control, the doubly-fed wind turbine is widely used in practical wind power generation system. In this paper, the doubly-fed wind power generation system under unbalanced grid voltage is studied in depth. In this paper, the mathematical models of grid-side converter and rotor-side converter under unbalanced grid voltage are built, and the influence of unbalanced voltage on both sides of converter is analyzed by symmetrical component method. At the same time, a filtering algorithm based on sinusoidal sampling sequence is proposed for fast and accurate positive and negative sequence separation in grid-side converters. Not only the control objectives of the grid-side converter considering its own control alone and the coordination control with the rotor side converter are analyzed, but also the control targets of the rotor-side converter are analyzed. According to the double dq-PI control method, the double dq-PI controller of the grid-side and rotor-side converters is designed, and the passivity of the grid-side converters and the rotor-side converters under the unbalanced voltage of the power network is verified, according to the passive control method, A nonlinear controller for two-side converters with unbalanced voltage is designed. The simulation results of two kinds of controllers for the grid-side converter and the rotor-side converter in Matlab/Simulink environment verify the effectiveness of the designed nonlinear controller. In order to realize the control objectives of grid-side converters and rotor-side converters as much as possible under unbalanced grid voltage, a coordinated control between grid-side and rotor-side converters is proposed in this paper. The passive nonlinear controller is used in both sides of the converter in the coordinated control. The simulation of the coordinated control of different control objectives in Matlab/Simulink environment verifies the correctness of the passive nonlinear controller in the design of the coordinated control. At the same time, through the coordinated control of the two side converters, more control objectives are achieved, and the performance of the whole wind power generation system is improved under the condition of unbalanced power grid voltage.
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM614

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1797834