發(fā)布時間：2017-05-13 20:24

  本文關鍵詞：永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：針對直驅(qū)式永磁風力發(fā)電系統(tǒng)的低電壓特性進行了詳細的研究。在分析傳統(tǒng)硬件保護電路和控制策略的基礎上,提出了一種改進的組合控制策略,完成以下工作:首先,研究了風力機的基本特性,闡述了風力機的功率特性,建立了雙PWM變流器的數(shù)學模型;分析了雙PWM變流器機側和網(wǎng)側的傳統(tǒng)穩(wěn)態(tài)控制策略,通過建模仿真,驗證了數(shù)學模型的正確性和控制策略的有效性。其次,分析了永磁同步風機在電網(wǎng)電壓跌落故障下的暫態(tài)特性,對基于耗能型Crowbar保護電路進行了設計,提出了以直流側輸入輸出功率差為主、直流電壓為輔的判斷方法,作為投切Crowbar電路的依據(jù),并對不同的電網(wǎng)電壓跌落情況進行了仿真研究,結果表明,該方法解決了直流側電壓易頻繁投切問題。通過改變故障狀態(tài)下逆變器無功電流參考值,讓其由單位功率因數(shù)模式變換到無功補償模式(STATCOM),有效的提高了直驅(qū)風電系統(tǒng)的低電壓穿越能力。最后,結合機側轉速控制、網(wǎng)側無功補償模式和直流側Crowbar電路,提出了一種改進的組合控制策略來提高機組的低電壓穿越能力。在電網(wǎng)電壓發(fā)生三相對稱跌落時,仿真結果表明,該控制策略能使直流側電壓更穩(wěn)定。然后對實驗平臺進行了設計和開發(fā)。
【關鍵詞】：永磁發(fā)電機 低電壓穿越 Crowbar電路 無功補償
【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;TM315
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-21
• 1.1 課題背景10
• 1.2 國內(nèi)外風力發(fā)電發(fā)展概況10-14
• 1.2.1 國外發(fā)展概況10-12
• 1.2.2 國內(nèi)發(fā)展概況12-14
• 1.3 風力發(fā)電技術的發(fā)展趨勢及研究現(xiàn)狀14-16
• 1.3.1 風力發(fā)電技術的發(fā)展趨勢14
• 1.3.2 直驅(qū)永磁風力發(fā)電系統(tǒng)的研究現(xiàn)狀14-16
• 1.4 低電壓穿越技術16-20
• 1.4.1 低電壓穿越概述16
• 1.4.2 低電壓穿越的必要性16-17
• 1.4.3 國外風電系統(tǒng)的低電壓穿越的相關規(guī)定17-19
• 1.4.4 低電壓故障時的控制方法19-20
• 1.5 論文主要內(nèi)容20-21
• 第二章 直驅(qū)風電系統(tǒng)的建模與分析21-36
• 2.1 直驅(qū)永磁風力發(fā)電機組的結構和基本原理21
• 2.2 直驅(qū)永磁風力發(fā)電系統(tǒng)建模21-24
• 2.2.1 風速模型21-22
• 2.2.2 風力機原理22-24
• 2.3 PMSG穩(wěn)態(tài)數(shù)學模型及控制策略24-34
• 2.3.1 發(fā)電機變流器數(shù)學模型及控制方案24-29
• 2.3.2 網(wǎng)側變流器數(shù)學模型及控制方案29-34
• 2.4 網(wǎng)側變流器仿真34-35
• 2.5 小結35-36
• 第三章 PMSG系統(tǒng)低電壓暫態(tài)特性分析36-47
• 3.1 直驅(qū)風電系統(tǒng)在電網(wǎng)故障條件的特性分析36-38
• 3.2 直驅(qū)風電機組的仿真參數(shù)設置38-39
• 3.3 單相接地短路故障PMSG電壓跌落特性及分析39-41
• 3.4 兩相短路接地故障PMSG電壓跌落特性及分析41-43
• 3.5 三相短路故障PMSG電壓跌落特性及分析43-46
• 3.6 小結46-47
• 第四章 PMSG風電系統(tǒng)的低電壓穿越控制策略研究及仿真分析47-60
• 4.1 直驅(qū)型風力發(fā)電系統(tǒng)低電壓保護策略47-50
• 4.1.1 基于耗能Crowbar電路的過電壓保護方案47-48
• 4.1.2 卸荷電路控制方案的設計48-49
• 4.1.3 直流側卸荷電路的工作原理49
• 4.1.4 直流卸荷電路的實現(xiàn)方法49-50
• 4.2 網(wǎng)側變流器提供無功支持控制策略50-54
• 4.2.1 STATCOM運行模式工作原理分析51-52
• 4.2.2 STATCOM運行模式仿真驗證52-54
• 4.3 葉尖速比控制54-55
• 4.4 直驅(qū)永磁風力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越實現(xiàn)55-59
• 4.5 小結59-60
• 第五章 直驅(qū)永磁風力發(fā)電系統(tǒng)實驗設計與開發(fā)60-72
• 5.1 系統(tǒng)硬件設計60-64
• 5.1.1 主控制板電路設計60-63
• 5.1.2 過電壓保護電路設計63
• 5.1.3 DSP系統(tǒng)的設計63-64
• 5.2 系統(tǒng)軟件設計64-68
• 5.2.1 部分參數(shù)計算在TI2407上實現(xiàn)的分析65-67
• 5.2.2 軟件函數(shù)說明67-68
• 5.3 實驗系統(tǒng)設計68-71
• 5.4 小結71-72
• 第六章 總結與展望72-73
• 6.1 結論72
• 6.2 展望72-73
• 參考文獻73-77
• 致謝77-78
• 攻讀碩士學位期間取得的研究成果78

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