本文關(guān)鍵詞：風機并網(wǎng)測試電源的研究與設(shè)計，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著越來越多的風力發(fā)電并接到電網(wǎng),各國要求電網(wǎng)出現(xiàn)故障時,風電系統(tǒng)能繼續(xù)并網(wǎng)運行,并能提供無功功率來支撐電網(wǎng)。但在實際實際研究風力發(fā)電系統(tǒng)運行時,不可能直接使用電網(wǎng)來產(chǎn)生故障狀態(tài),故需要一些專門的電源能夠模擬這些故障,以檢測風力發(fā)電的運行狀態(tài)。本文研究的測試電源裝置不僅能夠模擬電網(wǎng)輸出標準的正弦波電網(wǎng)電壓,而且還能夠模擬電壓跌落、相位偏移、三相不平衡以及電壓諧波等,達到風機并網(wǎng)測試電源的實際工程要求。論文首先給出并網(wǎng)測試電源的拓撲結(jié)構(gòu)。整流電路采用三相電壓型PWM整流器,以獲得穩(wěn)定的直流電壓;逆變電路采用三個單相逆變器來模擬三相逆變器的每一相,以獲得與參考電壓相一致的輸出電壓,達到控制簡單,三相四線制輸出的目的。其次對PWM整流器與逆變器進行建模。整流器模型在同步dq坐標系中采用直接電流控制來獲取穩(wěn)定的直流電壓;逆變器模型采用電壓環(huán)比例積分(proportional-integral)、電流環(huán)比例(proportional)瞬時值雙閉環(huán)控制(簡稱PI-P控制)實現(xiàn)了逆變器標準的交流電壓輸出。在此基礎(chǔ)上,針對PI-P控制存在的靜差問題,提出逆變器采用電壓環(huán)比例諧振(proportional-resonant)、電流環(huán)比例(proportional)瞬時值雙閉環(huán)控制(簡稱PR-P控制)。通過比較分析,PR-P控制較好的解決了靜差的問題。為滿足測試電源的不同頻率高次諧波的輸出要求,采用軟硬件相結(jié)合的控制方法來控制逆變器,硬件濾波電路采用轉(zhuǎn)折頻率可變的LC濾波器,軟件控制采用改進PR-P控制策略。最后,論文對并網(wǎng)測試電源的主要參數(shù)進行整定優(yōu)化與計算,并建立并網(wǎng)測試電源的仿真模型。在驗證上述控制策略的基礎(chǔ)上,搭建了dSPACE半實物仿真系統(tǒng)的30k W硬件在環(huán)的并網(wǎng)測試電源研究平臺。實驗測試驗證了論文所提出的并網(wǎng)測試電源拓撲結(jié)構(gòu)及采用控制策略的正確性。
【關(guān)鍵詞】：并網(wǎng)測試電源裝置 PR-P控制 PI-P控制 電壓跌落 相位偏移 高次諧波
【學位授予單位】：上海電機學院
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM614;TM46
【目錄】：

• 摘要5-7
• ABSTRACT7-11
• 第一章 緒論11-20
• 1.1 課題背景11-14
• 1.1.1 風電發(fā)展狀況11-13
• 1.1.2 風電并網(wǎng)與電網(wǎng)的相互影響13-14
• 1.2 并網(wǎng)測試電源裝置的研究現(xiàn)狀14-17
• 1.2.1 并網(wǎng)測試電源裝置理論研究14-16
• 1.2.2 國內(nèi)外主要電源裝置產(chǎn)品設(shè)計16-17
• 1.3 并網(wǎng)測試電源的技術(shù)指標17-18
• 1.4 主要研究內(nèi)容18-20
• 第二章 測試電源的整流電路與控制20-29
• 2.1 測試電源的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)20
• 2.2 整流電路拓撲結(jié)構(gòu)20-23
• 2.3 整流電路的數(shù)學模型與控制23-28
• 2.3.1 整流電路的數(shù)學模型23-26
• 2.3.2 整流電路的控制策略26-28
• 2.4 本章小結(jié)28-29
• 第三章 測試電源的逆變電路與控制29-51
• 3.1 逆變電路拓撲結(jié)構(gòu)29-31
• 3.2 逆變電路輸出濾波器分析31-34
• 3.3 逆變電路的數(shù)學模型34-38
• 3.4 逆變電路控制38-50
• 3.4.1 逆變電路的控制方法38-40
• 3.4.2 PI控制分析40-43
• 3.4.3 PR控制分析43-50
• 3.5 本章小結(jié)50-51
• 第四章 測試電源的參數(shù)設(shè)計與建模仿真51-77
• 4.1 并網(wǎng)測試電源參數(shù)設(shè)計51-65
• 4.1.1 整流器交流側(cè)電感設(shè)計51-54
• 4.1.2 直流母線電容設(shè)計54-55
• 4.1.3 LC濾波器參數(shù)設(shè)計55-59
• 4.1.4 整流電路雙閉環(huán)控制參數(shù)設(shè)計59-62
• 4.1.5 逆變電路PI-P與PR-P參數(shù)設(shè)計62-65
• 4.2 并網(wǎng)測試電源Simulink仿真65-76
• 4.2.1 整流電路直流母線電壓仿真67-68
• 4.2.2 電壓跌落與三相不平衡仿真68-71
• 4.2.3 相位偏移仿真71-72
• 4.2.4 諧波發(fā)生仿真72-74
• 4.2.5 突加負載仿真74-76
• 4.3 本章小結(jié)76-77
• 第五章 測試電源的實驗結(jié)果與分析77-91
• 5.1 硬件電路的設(shè)計77-80
• 5.1.1 信號采樣電路設(shè)計77-78
• 5.1.2 IGBT驅(qū)動電路設(shè)計78-80
• 5.2 基于Simulink的dSPACE建模80-83
• 5.3 并網(wǎng)測試電源dSPACE實驗83-90
• 5.3.1 直流母線電壓測量83
• 5.3.2 電壓跌落與三相不平衡實驗83-86
• 5.3.3 電壓相位偏移實驗86-87
• 5.3.4 電壓諧波發(fā)生實驗87-89
• 5.3.5 突加負載實驗89-90
• 5.4 本章小結(jié)90-91
• 第六章 結(jié)論與展望91-93
• 6.1 當前工作結(jié)論91
• 6.2 后期工作展望91-93
• 參考文獻93-98
• 附錄98-99
• 致謝99-100
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果100

【參考文獻】

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本文編號：299854