本文選題：雙饋式感應發(fā)電機　切入點：雙PWM變流器　出處：《華南理工大學》2014年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：近年來，由于傳統(tǒng)能源的短缺以及日益嚴重的環(huán)境污染與氣候變暖問題，風能的開發(fā)與利用越來越受到人們的重視，風力發(fā)電的市場也在迅速擴大。由于相對其他風力發(fā)電方案具有顯著的優(yōu)勢，雙饋式風力發(fā)電在風力發(fā)電市場中占據(jù)了主要地位。雙饋式風力發(fā)電方案以雙饋式感應發(fā)電機和變流器為核心，由于發(fā)電機定子直接并入電網(wǎng)，因此具有定子電流正弦程度高，發(fā)出的電能質(zhì)量好的特點；變流器作為控制核心既可以控制發(fā)電機的有功功率輸出，實現(xiàn)最大風能捕捉，還可以控制發(fā)電機的無功功率輸出，參與電網(wǎng)的無功功率調(diào)節(jié)。 本文圍繞雙饋發(fā)電機控制所需的雙PWM變流器進行了深入研究，，雙PWM變流器由網(wǎng)側變流器與機側變流器兩部分構成，本文針對這兩部分分別進行了控制理論分析、仿真實驗驗證與實驗樣機研制。首先對網(wǎng)側變流器的控制理論進行了分析，對網(wǎng)側變流器的數(shù)學模型、坐標變換方法、電流解耦方法、功率因數(shù)控制方法以及雙閉環(huán)控制策略進行了數(shù)學推導與討論，并利用Matlab對網(wǎng)側變流器進行了建模與仿真分析，檢驗了網(wǎng)側變流器控制策略的可行性。接著，對機側變流器的控制理論進行了分析，對雙饋發(fā)電機數(shù)學模型、功率特性進行了數(shù)學推導，介紹了基于定子電壓定向的雙饋發(fā)電機輸出功率解耦控制方法，構建了機側變流器雙閉環(huán)的控制結構，討論了雙饋發(fā)電機空載狀態(tài)下的并網(wǎng)方法，利用Matlab對雙饋電機輸出功率控制系統(tǒng)進行整體建模和仿真分析，整體模型的建立對后續(xù)的硬件實驗平臺搭建與控制策略的軟件實現(xiàn)具有指導意義。 最后，針對雙PWM變流器，設計搭建了以IPM智能功率模塊為核心的主電路，和以DSP+CPLD為控制核心的控制電路，對系統(tǒng)主要硬件電路及軟件模塊進行分析和介紹，并進行了相關實驗。
[Abstract]:In recent years, due to the shortage of traditional energy and the increasingly serious problems of environmental pollution and climate warming, more and more attention has been paid to the development and utilization of wind energy. The market for wind power is also expanding rapidly. Because of its significant advantages over other wind power schemes, The doubly-fed wind power generation scheme takes the doubly-fed induction generator and converter as the core, because the generator stator is directly integrated into the power network, so it has a high sinusoidal degree of stator current. As the control core, the converter can not only control the active power output of the generator, realize the gale capture, but also control the reactive power output of the generator, and participate in the reactive power regulation of the power grid. In this paper, the double PWM converter for doubly-fed generator control is deeply studied. The double PWM converter is composed of grid-side converter and machine-side converter. The control theory of the two parts is analyzed in this paper. First, the control theory of the grid-side converter is analyzed, and the mathematical model, coordinate transformation method, current decoupling method of the grid-side converter are analyzed. The power factor control method and the double closed loop control strategy are derived and discussed, and the modeling and simulation analysis of the grid-side converter is carried out by using Matlab. The feasibility of the control strategy of the grid-side converter is tested. The control theory of machine side converter is analyzed, the mathematical model and power characteristic of doubly-fed generator are derived, and the decoupling control method of output power of doubly-fed generator based on stator voltage orientation is introduced. In this paper, the control structure of double-closed loop is constructed, and the grid-connected method of doubly-fed generator under no-load condition is discussed. The output power control system of doubly-fed generator is modeled and simulated by Matlab. The establishment of the whole model has guiding significance for the subsequent hardware experiment platform and the software implementation of the control strategy. Finally, the main circuit with IPM intelligent power module as the core and the control circuit with DSP CPLD as the control core are designed and built for the dual PWM converter. The main hardware circuits and software modules of the system are analyzed and introduced. Related experiments were carried out.
【學位授予單位】：華南理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM315

【參考文獻】

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本文編號：1572642