近年來(lái),風(fēng)力發(fā)電作為一種主要的可再生能源發(fā)電技術(shù)受到廣泛關(guān)注并在各國(guó)取得了很大發(fā)展。風(fēng)力發(fā)電機(jī)是風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的重要組成部分,在不同種類的風(fēng)力發(fā)電機(jī)中,雙饋發(fā)電機(jī)(Doubly Fed Induction Generator,DFIG)由于具有變流器成本低、變速恒頻運(yùn)行、有功功率和無(wú)功功率可以獨(dú)立調(diào)節(jié)等特性,成為目前風(fēng)電場(chǎng)采用的主要機(jī)型之一。但是雙饋電機(jī)的電刷和滑環(huán)結(jié)構(gòu)維護(hù)困難且需要經(jīng)常更換,對(duì)其在風(fēng)力發(fā)電尤其是海上風(fēng)電的應(yīng)用造成了一定困難。而無(wú)刷雙饋電機(jī)(Brushless Doubly-fed Machine,BDFM)省去了電刷和滑環(huán)結(jié)構(gòu),維護(hù)更加方便,運(yùn)行更加可靠,更加適應(yīng)海上風(fēng)電場(chǎng)的惡劣環(huán)境,并且保留了雙饋發(fā)電機(jī)的變流器成本低、功率因數(shù)可調(diào)等特點(diǎn),可以彌補(bǔ)有刷雙饋發(fā)電機(jī)的不足,在海上風(fēng)電領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。因此,針對(duì)無(wú)刷雙饋電機(jī)在風(fēng)力發(fā)電中應(yīng)用的研究是很有意義的。本文研究重點(diǎn)為籠型轉(zhuǎn)子無(wú)刷雙饋電機(jī)(Brushless Doubly-fed Induction Machine,BDFIM)的建模和矢量控制策略,主要研究工作和創(chuàng)新點(diǎn)如下:1、通過(guò)對(duì)無(wú)刷雙饋感應(yīng)電機(jī)統(tǒng)一矢量模型的...

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【學(xué)位級(jí)別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 風(fēng)力發(fā)電用無(wú)刷雙饋感應(yīng)電機(jī)的研究背景及研究的目的和意義
    1.2 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)簡(jiǎn)介
        1.2.1 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)基本組成
        1.2.2 風(fēng)力發(fā)電的最大風(fēng)能捕獲技術(shù)
    1.3 無(wú)刷雙饋電機(jī)的發(fā)展過(guò)程和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 無(wú)刷雙饋電機(jī)本體和建模的發(fā)展過(guò)程和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 無(wú)刷雙饋電機(jī)控制策略的發(fā)展過(guò)程和國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 無(wú)刷雙饋感應(yīng)電機(jī)的本體結(jié)構(gòu)和運(yùn)行方式
        1.4.1 無(wú)刷雙饋感應(yīng)電機(jī)的本體結(jié)構(gòu)
        1.4.2 無(wú)刷雙饋感應(yīng)電機(jī)的運(yùn)行方式
    1.5 本課題的主要研究?jī)?nèi)容
第2章 無(wú)刷雙饋感應(yīng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
    2.1 多回路模型方程
    2.2 統(tǒng)一矢量模型方程
        2.2.1 多回路模型的空間矢量表達(dá)式
        2.2.2 統(tǒng)一矢量模型方程的推導(dǎo)
    2.3 統(tǒng)一矢量模型轉(zhuǎn)矩方程的簡(jiǎn)化
    2.4 本章小結(jié)
第3章 無(wú)刷雙饋感應(yīng)電機(jī)的控制策略研究
    3.1 功率繞組磁鏈定向控制策略
        3.1.1 選取旋轉(zhuǎn)變換角
        3.1.2 轉(zhuǎn)速和無(wú)功功率控制策略
        3.1.3 功率繞組磁鏈觀測(cè)
    3.2 功率繞組磁鏈定向的電流滯環(huán)跟蹤控制策略
        3.2.1 電流滯環(huán)控制策略的基本原理
        3.2.2 無(wú)刷雙饋感應(yīng)電機(jī)電流滯環(huán)控制策略
    3.3 功率繞組電壓定向控制策略
        3.3.1 電磁轉(zhuǎn)矩和功率繞組電流矢量的關(guān)系式
        3.3.2 無(wú)功功率和功率繞組電流矢量的關(guān)系式
        3.3.3 控制繞組電流矢量和功率繞組電流矢量的關(guān)系式
        3.3.4 控制繞組電壓矢量和控制繞組電流矢量的關(guān)系式
        3.3.5 轉(zhuǎn)速和無(wú)功功率控制環(huán)
        3.3.6 控制策略的實(shí)現(xiàn)及最大風(fēng)能捕獲控制
    3.4 本章小結(jié)
第4章 控制系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)設(shè)計(jì)
    4.1 硬件部分
    4.2 軟件部分
        4.2.1 網(wǎng)側(cè)變流器軟件設(shè)計(jì)
        4.2.2 機(jī)側(cè)變流器軟件設(shè)計(jì)
    4.3 本章小結(jié)
第5章 無(wú)刷雙饋感應(yīng)電機(jī)控制策略實(shí)驗(yàn)研究
    5.1 功率繞組磁鏈定向控制策略實(shí)驗(yàn)
        5.1.1 轉(zhuǎn)速變化實(shí)驗(yàn)
        5.1.2 負(fù)載變化實(shí)驗(yàn)
        5.1.3 無(wú)功功率變化實(shí)驗(yàn)
    5.2 電流滯環(huán)跟蹤控制策略實(shí)驗(yàn)
        5.2.1 轉(zhuǎn)速變化實(shí)驗(yàn)
        5.2.2 負(fù)載變化實(shí)驗(yàn)
        5.2.3 無(wú)功功率變化實(shí)驗(yàn)
    5.3 功率繞組電壓定向最大風(fēng)能捕獲控制策略仿真與實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 控制策略仿真驗(yàn)證
        5.3.2 控制策略發(fā)電實(shí)驗(yàn)
    5.4 統(tǒng)一矢量模型轉(zhuǎn)矩方程的實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
攻讀博士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
攻讀博士學(xué)位期間參加的科研工作
致謝
作者簡(jiǎn)介



本文編號(hào)：3827519