發(fā)布時間：2018-07-18 15:03

【摘要】：風(fēng)能作為一種可再生的清潔能源,有利于解決煤炭等不可再生能源的枯竭問題,也能夠改善環(huán)境,實(shí)現(xiàn)人與自然的和諧相處。目前的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組以雙饋式和直驅(qū)式為主,而直驅(qū)式以其結(jié)構(gòu)簡單,便于控制,穩(wěn)定性好,容量大,低電壓穿越特性好等優(yōu)點(diǎn)而受到研究人員的廣泛關(guān)注。由于直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)使用全功率變頻器,這對變頻器的要求很高,所以本文著重對直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變頻器進(jìn)行了詳盡研究,討論了其拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),比較不同變頻器拓?fù)涞膬?yōu)缺點(diǎn),并給出了雙PWM變頻器的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上,針對直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組的低電壓穿越能力,本文給出了帶有Crowbar電路的機(jī)側(cè)變頻器和網(wǎng)側(cè)變頻器的數(shù)學(xué)模型。為驗證模型正確性,編程實(shí)現(xiàn)了二電平、三電平SVPWM算法,進(jìn)行了仿真研究,給直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)在變頻器的選擇與控制提出了一些建議,供有關(guān)科研人員參考。此外,為使仿真結(jié)果更接近實(shí)際情況,本文使用Lab VIEW軟件,搭建了風(fēng)機(jī)、電機(jī)、變頻器模塊,并將這些模塊連接起來,實(shí)現(xiàn)了直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組的全過程仿真。并且,為了實(shí)現(xiàn)真正意義上的實(shí)時仿真,本文對各個模塊占用時間進(jìn)行了分析,由于變頻器計算量最大,主要針對變頻器模塊進(jìn)行了大量的優(yōu)化,給出了一系列的優(yōu)化方案,最終使得整個程序基本滿足實(shí)時性。最后,本文針對仿真平臺在多種運(yùn)行狀態(tài)下的仿真結(jié)果做了詳細(xì)的分析,討論全功率變頻器的可行性,驗證了直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真平臺建立的合理性和正確性。
[Abstract]:As a kind of renewable clean energy, wind energy can solve the problem of non-renewable energy depletion such as coal, improve the environment and realize the harmony between man and nature. At present, the wind turbine is mainly doubly-fed and direct-drive, and the direct-drive is widely concerned by researchers because of its simple structure, easy control, good stability, large capacity and good low-voltage traversing characteristics. Since the direct-drive wind turbine uses full-power inverter, which requires a high frequency converter, this paper focuses on the frequency converter of direct-drive wind power generator, and discusses its topological structure. The advantages and disadvantages of different converter topologies are compared, and the mathematical model of double PWM converter is given. Based on this, the low voltage traversing ability of direct-drive wind turbine is discussed. This paper presents the mathematical models of the machine side inverter and the grid side converter with Crowbar circuit. In order to verify the correctness of the model, the two-level and three-level SVPWM algorithm is programmed and simulated, and some suggestions for the selection and control of direct-drive wind turbine in frequency converter are put forward. In addition, in order to make the simulation results more close to the actual situation, this paper use LabVIEW software, build fan, motor, frequency converter module, and connect these modules together, and realize the whole process simulation of direct-drive wind turbine. Moreover, in order to realize real time simulation, this paper analyzes the occupying time of each module. Because of the maximum calculation of the frequency converter, a lot of optimization is carried out for the inverter module, and a series of optimization schemes are given. Finally, the whole program basically meets the real-time requirements. Finally, this paper makes a detailed analysis of the simulation results of the simulation platform under various operating conditions, discusses the feasibility of the full power converter, and verifies the rationality and correctness of the establishment of the direct-drive permanent magnet wind turbine simulation platform.
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TM315

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2132277