本文關(guān)鍵詞：接入直流微電網(wǎng)的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制策略研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著我國大容量風(fēng)電基地和跨區(qū)域交直流輸電通道的建設(shè)運行,風(fēng)力發(fā)電對電力系統(tǒng)的影響更加凸顯。同時直流微電網(wǎng)技術(shù)和高壓直流輸電技術(shù)也日趨成熟。雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組(Doubly-Fed Induction Generator,DFIG)接入直流微電網(wǎng)時,傳統(tǒng)并網(wǎng)方式能量轉(zhuǎn)換效率降低、可靠性變差。所以,研究接入直流微電網(wǎng)的DFIG機(jī)組控制策略有重要的意義。針對DFIG機(jī)組接入直流微電網(wǎng)的應(yīng)用,研究了改進(jìn)的DFIG機(jī)組接入直流微電網(wǎng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),定子側(cè)失去交流并網(wǎng)點母線電壓和頻率的支撐。本文提出了適用于這種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的定子側(cè)變流器和轉(zhuǎn)子側(cè)變流器的控制方法。首先,定子側(cè)變流器采用計及氣隙勵磁電流動態(tài)分量的氣隙電勢定向控制,轉(zhuǎn)子側(cè)變流器采用計及定子勵磁電流動態(tài)分量的定子磁鏈定向控制,實現(xiàn)了DFIG機(jī)組定子側(cè)電壓和頻率的獨立控制、功率解耦以及變速恒頻要求。其次,針對直流并網(wǎng)點母線的電壓波動,采用功率前饋控制,提升了電壓波動期間機(jī)組有功功率的傳輸能力。最后,由于改進(jìn)拓?fù)渲蠨FIG機(jī)組定子側(cè)電壓由定子側(cè)變流器調(diào)制產(chǎn)生,特別是在DFIG機(jī)組定子側(cè)發(fā)生不對稱故障時,分析了機(jī)組的電磁轉(zhuǎn)矩、有功功率和無功功率特性,發(fā)現(xiàn)電磁轉(zhuǎn)矩和功率中出現(xiàn)了二倍頻分量,對機(jī)組側(cè),增加了傳動軸系的疲勞,對電網(wǎng)側(cè),增大了并網(wǎng)功率的波動。為此本文提出了基于降階諧振控制器的定子側(cè)變流器和轉(zhuǎn)子側(cè)變流器改進(jìn)控制方法,改善了機(jī)組的轉(zhuǎn)矩和輸出功率特性。并建立了引入降階諧振控制器條件下機(jī)組定子電流和轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的傳遞函數(shù),分析了降階諧振控制的幅值特性和系統(tǒng)穩(wěn)定性。通過MATLAB/Simulink平臺的仿真實驗,驗證了所提控制方法的正確性和有效性。
【關(guān)鍵詞】：雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī) 直流微電網(wǎng) 矢量控制 前饋補(bǔ)償 不平衡電壓 轉(zhuǎn)矩波動 諧振控制器
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM315
【目錄】：

• 摘要7-8
• Abstract8-13
• 第1章 緒論13-21
• 1.1 課題研究背景及研究目標(biāo)13-17
• 1.1.1 課題研究背景13-16
• 1.1.2 課題研究目標(biāo)16-17
• 1.2 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)研究現(xiàn)狀及趨勢17-19
• 1.3 微電網(wǎng)技術(shù)研究現(xiàn)狀及趨勢19
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容及章節(jié)安排19-21
• 第2章 DFIG機(jī)組發(fā)電運行原理及基本控制策略21-34
• 2.1 DFIG機(jī)組發(fā)電運行原理21-23
• 2.1.1 風(fēng)力機(jī)運行特性21
• 2.1.2 DFIG機(jī)組系統(tǒng)結(jié)構(gòu)21-22
• 2.1.3 DFIG機(jī)組功率關(guān)系22-23
• 2.2 DFIG機(jī)組運行基本控制策略23-27
• 2.2.1 DFIG機(jī)組正常運行情況下的控制策略23-26
• 2.2.2 DFIG機(jī)組故障運行情況下的控制策略26-27
• 2.3 DFIG機(jī)組改進(jìn)并網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及控制策略27-31
• 2.4 DFIG機(jī)組控制策略的總結(jié)分析31-32
• 2.5 本章小結(jié)32-34
• 第3章 DFIG機(jī)組直流并網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)及其數(shù)學(xué)模型34-42
• 3.1 DFIG機(jī)組并入直流微電網(wǎng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)34-35
• 3.2 直流微電網(wǎng)及其控制策略35-39
• 3.2.1 直流微電網(wǎng)技術(shù)35-37
• 3.2.2 直流微電網(wǎng)控制策略37-39
• 3.3 DFIG數(shù)學(xué)模型建立39-40
• 3.4 本章小結(jié)40-42
• 第4章 改進(jìn)直流并網(wǎng)拓?fù)湎翫FIG機(jī)組的控制策略42-51
• 4.1 DFIG機(jī)組控制策略的改進(jìn)依據(jù)42
• 4.2 DFIG機(jī)組改進(jìn)直流并網(wǎng)拓?fù)湎碌目刂撇呗詫崿F(xiàn)42-46
• 4.2.1 計及定子勵磁電流動態(tài)分量的RSC控制策略42-44
• 4.2.2 計及氣隙勵磁電流動態(tài)分量的SSC控制策略44-45
• 4.2.3 有功功率前饋補(bǔ)償控制策略45-46
• 4.3 運行仿真46-49
• 4.3.1 同步轉(zhuǎn)速條件下DFIG機(jī)組的運行仿真46-47
• 4.3.2 變轉(zhuǎn)速條件下DFIG機(jī)組的運行仿真47-48
• 4.3.3 直流并網(wǎng)點電壓波動條件下DFIG機(jī)組運行仿真48-49
• 4.3.4 有功功率前饋補(bǔ)償控制仿真49
• 4.4 仿真結(jié)果分析總結(jié)49-50
• 4.5 本章小結(jié)50-51
• 第5章 改進(jìn)直流并網(wǎng)拓?fù)湎翫FIG轉(zhuǎn)矩波動抑制策略51-68
• 5.1 含負(fù)序分量的DFIG數(shù)學(xué)模型51-53
• 5.2 DFIG機(jī)組轉(zhuǎn)矩波動抑制策略實現(xiàn)53-58
• 5.2.1 DFIG機(jī)組轉(zhuǎn)矩波動抑制原理53-54
• 5.2.2 基于RORC的RSC控制策略54-56
• 5.2.3 基于RORC的SSC控制策略56-58
• 5.3 計及RORC的DFIG機(jī)組控制系統(tǒng)穩(wěn)定性分析58-64
• 5.3.1 RSC控制策略中電流控制環(huán)穩(wěn)定性分析58-60
• 5.3.2 SSC控制策略中轉(zhuǎn)矩控制環(huán)穩(wěn)定性分析60-64
• 5.4 運行仿真64-67
• 5.4.1 DFIG機(jī)組運行仿真64-66
• 5.4.2 仿真結(jié)果對比分析66-67
• 5.5 本章小結(jié)67-68
• 結(jié)論與展望68-70
• 參考文獻(xiàn)70-75
• 致謝75-76
• 附錄A 攻讀學(xué)位期間所發(fā)表的學(xué)術(shù)論文目錄76

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本文編號：294497