本文關(guān)鍵詞：全功率直驅(qū)式風(fēng)電變流器控制研究

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【摘要】：風(fēng)能的開發(fā)利用,能夠很大程度減輕能源和環(huán)境危機(jī)對(duì)我國發(fā)展造成的影響。近年來我國風(fēng)電技術(shù)得到快速發(fā)展,其中直驅(qū)型永磁同步發(fā)電系統(tǒng)擁有良好的發(fā)展前景,更是得到許多學(xué)者進(jìn)行研究,為此,本文結(jié)合實(shí)際風(fēng)電工程中的需求和項(xiàng)目實(shí)踐經(jīng)歷,以直驅(qū)型風(fēng)電系統(tǒng)中2MW全功率變流器為研究目標(biāo),對(duì)其中的控制技術(shù)進(jìn)行研究和設(shè)計(jì)。本文首先對(duì)目前工程中直驅(qū)型風(fēng)電系統(tǒng)用到的四種變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)進(jìn)行研究,根據(jù)機(jī)側(cè)整流方式來劃分,可分為被動(dòng)整流和主動(dòng)整流兩種;從實(shí)際應(yīng)用效果來看,機(jī)側(cè)采用主動(dòng)整流控制方式控制效果較好,而且在大容量變流器中使用的較多。基于這一點(diǎn)本文研究了背靠背雙PWM型全功率變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。然后通過對(duì)目前全功率變流器控制技術(shù)的理論研究,將全功率變流器中的機(jī)側(cè)控制策略、網(wǎng)側(cè)控制策略、模塊并聯(lián)控制技術(shù)以及低電壓穿越功能的技術(shù)現(xiàn)狀進(jìn)行分析和總結(jié)。根據(jù)項(xiàng)目中的技術(shù)要求和選取的全功率變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),對(duì)全功率變流器控制策略進(jìn)行設(shè)計(jì),機(jī)側(cè)部分采用零d軸電流的雙閉環(huán)控制策略,轉(zhuǎn)速為外環(huán),電流為內(nèi)環(huán);網(wǎng)側(cè)控制提出了一種基于電流預(yù)測(cè)的控制策略,主要控制思想是在兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下,通過PI調(diào)節(jié)器得到有功電流給定,再由有功電流和無功電流的給定得到三相電流的給定,最后采用相電流的偏差產(chǎn)生線電壓的指令電壓,并采用基于線電壓輸出設(shè)計(jì)的三相PWM開關(guān)輸出電壓;由于目前單個(gè)功率模塊無法滿足2MW全功率變流器的容量,本文選用四個(gè)功率模塊采取共母線并聯(lián)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),并聯(lián)中存在的環(huán)流問題通過采用零序矢量調(diào)節(jié)的控制策略進(jìn)行抑制;對(duì)于所要求的低電壓穿越功能,采取硬件保護(hù)電路和無功補(bǔ)償控制相結(jié)合的方法來實(shí)現(xiàn)。最終,本文采取上述研究的控制策略,設(shè)計(jì)了基于DSP TMS320F2812控制的硬件和軟件系統(tǒng),完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)。產(chǎn)品樣機(jī)通過型式試驗(yàn)的認(rèn)證,現(xiàn)已完成量產(chǎn),并投入風(fēng)場(chǎng)運(yùn)行。風(fēng)場(chǎng)調(diào)試和實(shí)際運(yùn)行效果表明本文設(shè)計(jì)的變流器符合設(shè)計(jì)要求,能夠穩(wěn)定運(yùn)行,且控制效果良好。
【學(xué)位授予單位】：江蘇科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM614;TM46

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：1295448