近年來,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)注并在各國取得了很大發(fā)展。風(fēng)力發(fā)電機是風(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)電機中,雙饋發(fā)電機(Doubly Fed Induction Generator,DFIG)由于具有變流器成本低、變速恒頻運行、有功功率和無功功率可以獨立調(diào)節(jié)等特性,成為目前風(fēng)電場采用的主要機型之一。但是雙饋電機的電刷和滑環(huán)結(jié)構(gòu)維護困難且需要經(jīng)常更換,對其在風(fēng)力發(fā)電尤其是海上風(fēng)電的應(yīng)用造成了一定困難。而無刷雙饋電機(Brushless Doubly-fed Machine,BDFM)省去了電刷和滑環(huán)結(jié)構(gòu),維護更加方便,運行更加可靠,更加適應(yīng)海上風(fēng)電場的惡劣環(huán)境,并且保留了雙饋發(fā)電機的變流器成本低、功率因數(shù)可調(diào)等特點,可以彌補有刷雙饋發(fā)電機的不足,在海上風(fēng)電領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。因此,針對無刷雙饋電機在風(fēng)力發(fā)電中應(yīng)用的研究是很有意義的。本文研究重點為籠型轉(zhuǎn)子無刷雙饋電機(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)新點如下:1、通過對無刷雙饋感應(yīng)電機統(tǒng)一矢量模型的...

【文章頁數(shù)】：102 頁

【學(xué)位級別】：博士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 風(fēng)力發(fā)電用無刷雙饋感應(yīng)電機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 無刷雙饋電機的發(fā)展過程和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.1 無刷雙饋電機本體和建模的發(fā)展過程和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
        1.3.2 無刷雙饋電機控制策略的發(fā)展過程和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀
    1.4 無刷雙饋感應(yīng)電機的本體結(jié)構(gòu)和運行方式
        1.4.1 無刷雙饋感應(yīng)電機的本體結(jié)構(gòu)
        1.4.2 無刷雙饋感應(yīng)電機的運行方式
    1.5 本課題的主要研究內(nèi)容
第2章 無刷雙饋感應(yīng)電機的數(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)矩方程的簡化
    2.4 本章小結(jié)
第3章 無刷雙饋感應(yīng)電機的控制策略研究
    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)速和無功功率控制策略
        3.1.3 功率繞組磁鏈觀測
    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 無刷雙饋感應(yīng)電機電流滯環(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)速和無功功率控制環(huán)
        3.3.6 控制策略的實現(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)實驗平臺設(shè)計
    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
        4.2.2 機側(cè)變流器軟件設(shè)計
    4.3 本章小結(jié)
第5章 無刷雙饋感應(yīng)電機控制策略實驗研究
    5.1 功率繞組磁鏈定向控制策略實驗
        5.1.1 轉(zhuǎn)速變化實驗
        5.1.2 負載變化實驗
        5.1.3 無功功率變化實驗
    5.2 電流滯環(huán)跟蹤控制策略實驗
        5.2.1 轉(zhuǎn)速變化實驗
        5.2.2 負載變化實驗
        5.2.3 無功功率變化實驗
    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驗
        5.3.1 控制策略仿真驗證
        5.3.2 控制策略發(fā)電實驗
    5.4 統(tǒng)一矢量模型轉(zhuǎn)矩方程的實驗驗證
    5.5 本章小結(jié)
第6章 結(jié)論與展望
參考文獻
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
作者簡介



本文編號：3827519