【摘要】：能源是社會(huì)發(fā)展到今天的重大熱點(diǎn)戰(zhàn)略問題,是社會(huì)生產(chǎn)力持續(xù)發(fā)展的命脈。因而節(jié)能減排及新能源技術(shù)開發(fā)就成為當(dāng)前我國(guó)經(jīng)濟(jì)生活的重要政策。風(fēng)能作為一種自然存在的取之不盡的可再生清潔能源,它具有無污染、分布廣泛等特點(diǎn)。清潔可持續(xù)發(fā)展的新能源發(fā)電技術(shù)尤其是最具規(guī)模和商業(yè)發(fā)展前景的風(fēng)力發(fā)電已成為全球各國(guó)能源系統(tǒng)的研究熱點(diǎn)。雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)可以根據(jù)風(fēng)況的不同而變速保持最大風(fēng)能捕獲且作為部分功率變流器(30%)其主要特點(diǎn)較其它風(fēng)機(jī)具有造價(jià)低的特點(diǎn)使其成為當(dāng)今世界最為廣泛使用的風(fēng)力發(fā)電機(jī)。本文選取最為典型的雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)(DFIG)作為研究對(duì)象,探討了其運(yùn)行工作原理,對(duì)DFIG及其控制其運(yùn)行的雙PWM變換器進(jìn)行了建�？刂品治�,其中本文主要研究以下方面:1、介紹風(fēng)力發(fā)電捕獲風(fēng)能的原理,對(duì)雙PWM變換器在DFIG中的控制作用進(jìn)行詳細(xì)的闡述,并詳細(xì)推導(dǎo)了在三相靜止abc坐標(biāo)系、同步旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系上DFIG及其雙PWM變換器的數(shù)學(xué)模型,然后針對(duì)經(jīng)過坐標(biāo)變換后的雙PWM變換器的數(shù)學(xué)模型,給出了解耦處理的方案,并對(duì)網(wǎng)側(cè)PWM變換器及機(jī)側(cè)變換器的的矢量控制技術(shù)進(jìn)行研究說明,最后給出了仿真研究。2、針對(duì)MPC能很好處理雙PWM變換器中存在大量物理約束的情況。探討MPC在雙PWM變換器中的應(yīng)用。然而雙PWM變換器系統(tǒng)盡管經(jīng)過坐標(biāo)變換后仍具有非線性的特點(diǎn),探討了線性處理的處理。然后設(shè)計(jì)了線性MPC對(duì)轉(zhuǎn)子側(cè)PWM變換器進(jìn)行了有效的控制。針對(duì)MPC方案中需要大量實(shí)時(shí)運(yùn)算處理,難以在機(jī)電系統(tǒng)中應(yīng)用。介紹了顯式預(yù)測(cè)控制原理(Explict-MPC)并探討了EMPC在網(wǎng)側(cè)PWM變換器機(jī)組中的應(yīng)用,最后通過仿真加以驗(yàn)證。3、介紹了電網(wǎng)不平衡對(duì)DFIG系統(tǒng)的影響及危害,重點(diǎn)分析推導(dǎo)了網(wǎng)側(cè)變換器在電網(wǎng)不對(duì)稱故障下的功率數(shù)學(xué)模型,然后結(jié)合網(wǎng)側(cè)PWM變換器的控制目標(biāo),設(shè)計(jì)了正、負(fù)序雙dq坐標(biāo)軸、雙PI控制策略。同時(shí)針對(duì)所提方法實(shí)時(shí)的前提是準(zhǔn)確分離正、負(fù)序分量的操作,分別設(shè)計(jì)了基于陷波器和時(shí)序延遲法提取各自分量的方法,并簡(jiǎn)要闡述了其各自優(yōu)缺點(diǎn),最后對(duì)上述算法加以仿真驗(yàn)證。
[Abstract]:Energy is one of the most important strategic issues in social development today and is the lifeblood of the sustainable development of social productive forces. As a result, energy saving and emission reduction and new energy technology development have become an important policy in China's economic life. As an inexhaustible renewable clean energy, wind energy has the characteristics of no pollution and wide distribution. The clean and sustainable development of new energy power generation technology, especially the wind power generation, which has the most scale and commercial development prospects, has become the research hotspot of energy systems all over the world. The doubly-fed wind turbine can keep the maximum wind energy capture according to the different wind conditions, and as a partial power converter (30%), its main characteristics are lower cost than other fans, so it has become the most widely used in the world today. A wind turbine. In this paper, the most typical doubly fed wind turbine (DFIG) is selected as the research object, and its operating principle is discussed. The modeling and control analysis of DFIG and its dual PWM converter is carried out. This paper mainly studies the following aspects: 1, introduces the principle of wind power capture, describes the control function of double PWM converter in DFIG in detail, and deduces the three-phase static abc coordinate system in detail. The mathematical model of DFIG and its double PWM converters in synchronous rotating dq coordinate system is presented. Then the decoupling scheme is given for the mathematical models of double PWM converters after coordinate transformation. The vector control techniques of grid-side PWM converters and machine-side converters are discussed. Finally, the simulation research is given. The MPC can deal with a large number of physical constraints in double PWM converters. The application of MPC in double PWM converter is discussed. However, the dual PWM converter system still has the characteristics of nonlinearity after coordinate transformation, and the processing of linear processing is discussed. Then the linear MPC is designed to control the rotor side PWM converter effectively. It is difficult to be applied in electromechanical system because of the large amount of real-time operation in MPC. This paper introduces the principle of explicit Predictive Control (Explict-MPC) and discusses the application of EMPC in grid-side PWM converters. Finally, it is verified by simulation. Finally, the influence and harm of power grid imbalance on DFIG system are introduced. The power mathematical model of grid-side converter under asymmetrical fault of power network is analyzed and deduced emphatically. Combined with the control target of grid-side PWM converter, the control strategies of positive and negative sequence double dq axis and double PI are designed. At the same time, aiming at the premise that accurate separation of positive and negative sequence components is the premise of the proposed method, the methods of extracting their components based on notch filter and time delay method are designed, and their respective advantages and disadvantages are briefly described. Finally, the algorithm is simulated and verified.
【學(xué)位授予單位】：北方工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM614;TM46

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前9條

1 徐庭婭;;德國(guó)能源轉(zhuǎn)型的進(jìn)展、挑戰(zhàn)及前景[J];宏觀經(jīng)濟(jì)管理;2014年03期

2 陳毅東;楊育林;王立喬;孫俊杰;萬承寬;;電網(wǎng)不對(duì)稱故障時(shí)全功率變流器風(fēng)電機(jī)組控制策略[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2011年07期

3 肖磊;黃守道;黃科元;葉盛;;不對(duì)稱電網(wǎng)故障下直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)直流母線電壓穩(wěn)定控制[J];電工技術(shù)學(xué)報(bào);2010年07期

4 孫素娟;趙紫龍;陳瑋;;電網(wǎng)不對(duì)稱時(shí)直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組雙電流環(huán)控制策略[J];水電自動(dòng)化與大壩監(jiān)測(cè);2010年01期

5 李珂;楊澤偉;武家勝;;大規(guī)模風(fēng)力發(fā)電應(yīng)用現(xiàn)狀研究[J];現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息;2009年18期

6 江澤民;;對(duì)中國(guó)能源問題的思考[J];上海交通大學(xué)學(xué)報(bào);2008年03期

7 趙群;王永泉;李輝;;世界風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J];機(jī)電工程;2006年12期

8 胡家兵;孫丹;賀益康;趙仁德;;電網(wǎng)電壓驟降故障下雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)建模與控制[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2006年08期

9 李輝,楊順昌,廖勇;并網(wǎng)雙饋發(fā)電機(jī)電網(wǎng)電壓定向勵(lì)磁控制的研究[J];中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào);2003年08期

相關(guān)會(huì)議論文 前1條

1 ;2013年中國(guó)風(fēng)電裝機(jī)容量統(tǒng)計(jì)報(bào)告[A];中國(guó)農(nóng)機(jī)工業(yè)協(xié)會(huì)風(fēng)能設(shè)備分會(huì)《風(fēng)能產(chǎn)業(yè)》（2014年第3期）[C];2014年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前4條

1 任永峰;并網(wǎng)型交流勵(lì)磁雙饋電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)研究[D];內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué);2008年

2 趙仁德;變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)交流勵(lì)磁電源研究[D];浙江大學(xué);2005年

3 劉其輝;變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行與控制研究[D];浙江大學(xué);2005年

4 張興;PWM整流器及其控制策略的研究[D];合肥工業(yè)大學(xué);2003年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 常峰;風(fēng)力發(fā)電機(jī)組實(shí)際運(yùn)行功率曲線的優(yōu)化方案應(yīng)用的研究[D];華北電力大學(xué);2016年

2 劉峰;基于顯式預(yù)測(cè)控制的磁流變半主動(dòng)懸架控制[D];浙江大學(xué);2015年

3 樊小利;永磁同步電機(jī)模型預(yù)測(cè)控制的研究與實(shí)現(xiàn)[D];西南交通大學(xué);2015年

4 高麗媛;永磁同步電機(jī)的模型預(yù)測(cè)控制研究[D];浙江大學(xué);2013年

5 陳西寅;電網(wǎng)電壓不平衡下永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行與控制研究[D];重慶大學(xué);2012年

6 劉永生;電網(wǎng)電壓不平衡時(shí)PWM整流器控制策略研究[D];西南交通大學(xué);2011年

7 梅意安;雙饋異步電機(jī)雙PWM變流器控制的仿真研究[D];華中科技大學(xué);2011年

8 陸振綱;直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)變流器低電壓穿越及電壓不平衡運(yùn)行仿真研究[D];中國(guó)電力科學(xué)研究院;2010年

9 黃泳均;電網(wǎng)不平衡下三相PWM整流器的控制策略研究[D];北京交通大學(xué);2009年

10 劉純;變速恒頻交流勵(lì)磁雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)控制技術(shù)研究[D];華中科技大學(xué);2009年

，

本文編號(hào)：2222908