【摘要】：風(fēng)力發(fā)電作為一種極具商業(yè)價(jià)值并有較大潛能的可再生能源開發(fā)形式,近年來得到了較快的發(fā)展,其中變速風(fēng)力發(fā)電技術(shù)尤其是雙饋型變速恒頻(VSCF)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)而備受關(guān)注。本文以提高雙饋風(fēng)力發(fā)電變流器系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能為主要目標(biāo),在分析雙饋電機(jī)運(yùn)行原理和搭建雙饋風(fēng)力發(fā)電變流器數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,針對(duì)提升電力系統(tǒng)穩(wěn)定性、模糊PI控制及比例諧振(PR)控制等問題展開了深入研究。本文研究的主要內(nèi)容和所作工作如下:1、在詳細(xì)分析雙饋電機(jī)工作原理、數(shù)學(xué)模型及等效電路的基礎(chǔ)上,基于空間坐標(biāo)變換和SVPWM矢量控制提出了混合型模糊PI控制策略,能夠?qū)崿F(xiàn)不同工況下的變流器系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行,有一定的抗擾動(dòng)性能,而且與修正參數(shù)的模糊PI控制策略和傳統(tǒng)PI控制策略相比,都具有更良好的動(dòng)態(tài)性能;2、針對(duì)傳統(tǒng)PI控制本身無諧波補(bǔ)償能力的問題,提出了比例諧振(PR)控制策略,不僅能使系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行,而且具有低通濾波特性,能夠進(jìn)行無諧波補(bǔ)償,提高了電能質(zhì)量;3、對(duì)雙環(huán)PI控制進(jìn)行了深入研究,根據(jù)電網(wǎng)側(cè)變流器、轉(zhuǎn)子側(cè)變流器及直流環(huán)節(jié)的控制目標(biāo),對(duì)變流器進(jìn)行雙閉環(huán)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì);4、基于MATLAB/Simulink仿真平臺(tái)搭建了雙饋風(fēng)力發(fā)電變流器系統(tǒng)的仿真模型,通過仿真不僅對(duì)本文提出的混合模糊PI控制策略和比例諧振控制的有效性和可行性進(jìn)行驗(yàn)證,而且對(duì)變速恒頻控制、恒壓控制、并網(wǎng)控制以及功率解耦控制進(jìn)行仿真研究;最后,以STM32f103RBT6為核心搭建物理實(shí)驗(yàn)平臺(tái),對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電變流器系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
[Abstract]:Wind power, as a kind of renewable energy with great commercial value and great potential, has been developed rapidly in recent years. Variable-speed wind power generation technology, especially doubly-fed variable-speed constant-frequency (VSCF) wind power generation technology, has attracted much attention because of its unique advantages. Based on the analysis of the operation principle of doubly-fed machine and the establishment of the mathematical model of doubly-fed wind power converter, the problems of improving the stability of power system, fuzzy PI control and proportional resonance (PR) control are deeply studied. Based on the working principle, mathematical model and equivalent circuit of the converter, a hybrid fuzzy PI control strategy based on space coordinate transformation and SVPWM vector control is proposed. It can realize the stable operation of the converter system under different working conditions, and has certain anti-disturbance performance. It is also similar to the fuzzy PI control strategy with modified parameters and the traditional PI control strategy. 2. Proportional resonance (PR) control strategy is proposed to solve the problem of non-harmonic compensation ability of traditional PI control, which can not only make the system run stably, but also has low-pass filtering characteristics, and can carry out non-harmonic compensation and improve power quality. 3. Double-loop PI control is studied in depth according to the electricity. The control objectives of grid-side converter, rotor-side converter and DC link are designed for the double closed-loop control system of the converter. 4. Based on the MATLAB/Simulink simulation platform, the simulation model of the doubly-fed wind power converter system is built, and the effectiveness of the hybrid fuzzy PI control strategy and proportional resonance control proposed in this paper is not only verified by simulation. The feasibility and feasibility are verified, and the variable speed and constant frequency control, constant voltage control, grid-connected control and power decoupling control are simulated. Finally, the physical experiment platform is built with STM32f103RBT6 as the core, and the double-fed wind power converter system is tested.
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM614

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本文編號(hào)：2195474