風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是當(dāng)前新能源發(fā)電領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一,近年來正獲得快速發(fā)展。然而與傳統(tǒng)火力發(fā)電不同,風(fēng)速的波動(dòng)性及間歇性等缺點(diǎn)導(dǎo)致風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)時(shí)會(huì)給電網(wǎng)帶來不可忽視的負(fù)面作用。同步發(fā)電機(jī)在并網(wǎng)時(shí)能夠向電網(wǎng)提供良好的電壓與頻率支撐,若使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組能夠模擬出同步發(fā)電機(jī)的外特性,則可以有效解決風(fēng)電并網(wǎng)時(shí)存在的問題,這不僅對(duì)風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展有重要意義,同樣能對(duì)其他分布式能源的并網(wǎng)運(yùn)行起到一定的指導(dǎo)作用。首先對(duì)本系統(tǒng)中的新型定子雙繞組異步電機(jī)（DWIG）進(jìn)行了介紹,給出其數(shù)學(xué)模型,分析采用間接定子磁場(chǎng)定向策略下的發(fā)電機(jī)電壓控制機(jī)理,使其在功率繞組能夠輸出穩(wěn)定高壓直流,穩(wěn)定的直流母線電壓是實(shí)現(xiàn)高性能并網(wǎng)逆變器的重要前提,為下文風(fēng)電機(jī)組結(jié)合儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)虛擬同步發(fā)電機(jī)技術(shù)打下了基礎(chǔ)。儲(chǔ)能裝置是實(shí)現(xiàn)虛擬同步發(fā)電機(jī)技術(shù)的重要組成部分,儲(chǔ)能裝置的類型、容量大小及控制方式都會(huì)對(duì)系統(tǒng)輸出特性產(chǎn)生較大影響。對(duì)比不同類型的儲(chǔ)能裝置,分析各自特性及應(yīng)用場(chǎng)合,選擇最適合本系統(tǒng)的儲(chǔ)能類型;類比同步發(fā)電機(jī)在參與機(jī)組調(diào)頻時(shí)釋放的轉(zhuǎn)子動(dòng)能,設(shè)計(jì)了本系統(tǒng)儲(chǔ)能容量大小;將雙向DC/DC變換器的電壓外環(huán)改為功率外環(huán)控制,完成儲(chǔ)能與母線能... 

【文章來源】：江蘇大學(xué)江蘇省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 風(fēng)力發(fā)電國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 風(fēng)電大規(guī)模并網(wǎng)存在的問題
    1.4 虛擬同步發(fā)電機(jī)技術(shù)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.5 幾種常見風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)
    1.6 本文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 定子雙繞組異步發(fā)電系統(tǒng)基本理論
    2.1 定子雙繞組異步發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
    2.2 定子雙繞組異步電機(jī)數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
        2.2.2 兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型
    2.3 定子雙繞組異步發(fā)電系統(tǒng)控制理論基礎(chǔ)
        2.3.1 瞬時(shí)功率理論
        2.3.2 間接磁場(chǎng)定向
        2.3.3 母線電壓控制原理
    2.4 仿真驗(yàn)證
        2.4.1 系統(tǒng)建壓仿真
        2.4.2 系統(tǒng)突增突減負(fù)載仿真
    2.5 本章小結(jié)
第三章 系統(tǒng)儲(chǔ)能裝置研究
    3.1 儲(chǔ)能類型的選擇
    3.2 超級(jí)電容模型及充放電特性
        3.2.1 超級(jí)電容模型
        3.2.2 超級(jí)電容充放電方式
    3.3 超級(jí)電容儲(chǔ)能容量設(shè)計(jì)
    3.4 雙向DC/DC變換器建模及分析
        3.4.1 雙向變換器工作原理
        3.4.2 雙向DC/DC變換器數(shù)學(xué)模型
        3.4.3 雙向DC/DC變換器控制策略
    3.5 系統(tǒng)仿真
        3.5.1 超級(jí)電容恒流充電仿真
        3.5.2 超級(jí)電容放電仿真
    3.6 本章小結(jié)
第四章 DWIG異步風(fēng)電系統(tǒng)VSG技術(shù)研究
    4.1 虛擬同步發(fā)電機(jī)算法及基本特性
    4.2 基于VSG技術(shù)的并網(wǎng)逆變器控制器
        4.2.1 VSG有功-頻率控制器
        4.2.2 VSG無功-電壓控制器
    4.3 基于VSG算法的DWIG風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)仿真
        4.3.1 DWIG風(fēng)電系統(tǒng)正常并網(wǎng)運(yùn)行仿真
        4.3.2 儲(chǔ)能裝置功率吞吐作用驗(yàn)證
        4.3.3 VSG算法對(duì)系統(tǒng)輸出特性的影響
    4.4 本章小結(jié)
第五章 DWIG異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)運(yùn)行平臺(tái)
    5.1 DWIG控制系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)
    5.2 主功率電路結(jié)構(gòu)及設(shè)計(jì)
        5.2.1 IPM的選型及接口電路設(shè)計(jì)
        5.2.2 SEC濾波電感的設(shè)計(jì)
        5.2.3 直流濾波電容的選取
        5.2.4 勵(lì)磁電容的選取
    5.3 發(fā)電機(jī)側(cè)數(shù)字控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)
        5.3.1 數(shù)字控制器整體框架
        5.3.2 DSP芯片
        5.3.3 A/D采樣調(diào)理電路
        5.3.4 比較保護(hù)電路
        5.3.5 通信電路
        5.3.6 CPLD故障保護(hù)
    5.4 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)
        5.4.1 電動(dòng)測(cè)試
        5.4.2 系統(tǒng)建壓測(cè)試
        5.4.3 不同轉(zhuǎn)速下發(fā)電機(jī)輸出測(cè)試
        5.4.4 系統(tǒng)并網(wǎng)實(shí)驗(yàn)
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 全文工作總結(jié)
    6.2 后續(xù)工作展望
參考文獻(xiàn)
致謝
在學(xué)期間參加的科研項(xiàng)目
攻讀碩士研究生期間的學(xué)術(shù)成果


【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
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[2]抑制風(fēng)電對(duì)電網(wǎng)影響的儲(chǔ)能系統(tǒng)優(yōu)化配置及控制研究[D]. 李軍徽.華北電力大學(xué) 2012

碩士論文
[1]兩級(jí)式光伏并網(wǎng)逆變器及其功率解耦研究[D]. 王翀.南京航空航天大學(xué) 2010
[2]定子雙繞組感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的研究與實(shí)踐[D]. 王前雙.南京航空航天大學(xué) 2010
[3]直驅(qū)型永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越技術(shù)研究[D]. 肖磊.湖南大學(xué) 2009
[4]中國(guó)風(fēng)力發(fā)電成本研究[D]. 郭全英.沈陽工業(yè)大學(xué) 2002



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