【摘要】：近年來(lái)風(fēng)電事業(yè)得到了迅猛發(fā)展,但風(fēng)能的波動(dòng)性和隨機(jī)性會(huì)影響電壓的穩(wěn)定性,甚至在嚴(yán)重的情況時(shí)會(huì)導(dǎo)致母線電壓的崩潰。新的電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)則要求風(fēng)電機(jī)組要具有低電壓穿越能力,而直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)相比雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)而言,具有更高的低電壓穿越能力。因此,本文以直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)為研究對(duì)象,分析了其在低電壓穿越過程中的問題和控制策略,并對(duì)基于超級(jí)電容儲(chǔ)能技術(shù)的控制策略在各種電網(wǎng)故障情況下的低電壓穿越情況進(jìn)行了深入研究。主要內(nèi)容概括如下:(1)介紹了直驅(qū)永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)的工作原理和數(shù)學(xué)模型,通過仿真實(shí)驗(yàn)分析了基于控制算法的槳距角和基于輔助硬件技術(shù)的加裝卸荷電阻控制策略在電網(wǎng)電壓深度跌落時(shí)的不足,針對(duì)這些問題對(duì)直流側(cè)基于超級(jí)電容儲(chǔ)能技術(shù)進(jìn)行分析研究改進(jìn)。(2)提出了一種基于超級(jí)電容的功率平衡控制策略。針對(duì)直流側(cè)基于超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)在故障恢復(fù)時(shí)直流側(cè)電壓和電網(wǎng)電壓都會(huì)出現(xiàn)劇烈波動(dòng)的問題,該策略將直流側(cè)改為功率外環(huán)電流內(nèi)環(huán)的方法以實(shí)現(xiàn)功率平滑,同時(shí)網(wǎng)側(cè)基于直流側(cè)電壓的反饋用于增加網(wǎng)側(cè)有功輸出,從而加快直流側(cè)兩側(cè)功率的平衡。通過仿真實(shí)驗(yàn)表明,運(yùn)用所提出的改進(jìn)控制策略能消除直流側(cè)電壓和電網(wǎng)電壓的劇烈波動(dòng),從而實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)電壓更好的快速平穩(wěn)恢復(fù),以提高風(fēng)電系統(tǒng)的低電壓穿越能力。(3)改進(jìn)了不對(duì)稱故障下直驅(qū)永磁同步風(fēng)機(jī)的控制策略,通過對(duì)電網(wǎng)電壓在不對(duì)稱故障下產(chǎn)生的2倍工頻分量機(jī)理進(jìn)行分析,設(shè)計(jì)了一種基于超級(jí)電容的PMSG在不對(duì)稱故障下的新型改進(jìn)控制策略。在網(wǎng)側(cè)采用雙二階廣義積分器鎖相環(huán)替代傳統(tǒng)方法中的單相鎖相環(huán),實(shí)現(xiàn)不對(duì)稱故障時(shí)正負(fù)序基波分量的精確測(cè)量。仿真表明,該控制策略能有效抑制系統(tǒng)在不對(duì)稱故障時(shí)的網(wǎng)側(cè)有功和直流側(cè)電壓2倍頻波動(dòng),提高系統(tǒng)在不對(duì)稱故障下的低電壓穿越能力,證明了所提出改進(jìn)控制策略的有效性。
【學(xué)位授予單位】：西華大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：TM315
【圖文】：

45由上式（5.15）和（5.16）可知，通過dqT（1）和dqT（2）可以在同步旋轉(zhuǎn)d q坐標(biāo)系下實(shí)現(xiàn)檢測(cè)電壓正負(fù)序分量的提取。所以通過采用雙二階廣義積分器鎖相環(huán)構(gòu)造移相系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)上述功能。下圖 5.1為雙二階廣義積分器鎖相環(huán)檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)圖，在d q坐標(biāo)下能把網(wǎng)側(cè)電壓abcU 分解為正序分量abcU（1）和負(fù)序分量abcU（2），準(zhǔn)確的測(cè)出不對(duì)稱故障下的網(wǎng)側(cè)實(shí)際輸出信號(hào)，有效解決了原來(lái)鎖相環(huán)在不對(duì)稱故障時(shí)的測(cè)量問題，實(shí)現(xiàn)了正負(fù)序基波分量的精確測(cè)量。

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本文編號(hào)：2764997