本文以多通道三電平風力發(fā)電系統(tǒng)為基礎,構建了并聯(lián)背靠背三電平中點鉗位型電壓源變換器的雙三相同步發(fā)電機系統(tǒng)結構,分析了雙三相永磁同步電機的交流磁動勢,其消除了基波電流產生的5、7次諧波磁動勢。建立基于矢量空間解耦變換的雙三相永磁同步電機數(shù)學模型和等效電路,實現(xiàn)了電機分量的解耦,電機分量被映射到α-β、x-y、o1-o2三個相互正交的子平面上。分析了三電平變換器拓撲結構的工作原理,建立了并聯(lián)變換器環(huán)流的等效電路。針對多通道三電平系統(tǒng),提出了基于分組矢量空間解耦的空間矢量脈寬調制策略（D VSD SVM）,其將電壓矢量精簡,分別選取電壓矢量合成α-β子平面和x-y子平面參考電壓,兩個子平面合成的電壓矢量互相解耦。比較了層疊載波脈寬調制策略（CDB PWM）、基于六相矢量空間解耦的空間矢量脈寬調制策略（T VSD SVM）和基于分組矢量空間解耦的空間矢量脈寬調制策略（D VSD SVM）。發(fā)現(xiàn)D VSD-SVM母線電壓利用率較高,設計比較簡單,能控制由負載不平衡引起的x-y子平面電流和零序平面電流,且適用于其他多相三電平系統(tǒng)。本文設計了多通道三電平風力發(fā)電系統(tǒng)的基本控制策略,電機側設計基于最優(yōu)... 

【文章頁數(shù)】：103 頁

【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第一章 緒論
    1.1 研究背景及意義
    1.2 國內外研究現(xiàn)狀
        1.2.1 風力發(fā)電系統(tǒng)結構分類
        1.2.2 基于同步發(fā)電機的風力發(fā)電系統(tǒng)結構
        1.2.3 多通道三電平系統(tǒng)研究現(xiàn)狀
    1.3 論文組織結構
第二章 多通道三電平風力發(fā)電系統(tǒng)分析和建模
    2.1 引言
    2.2 風力發(fā)電系統(tǒng)結構
    2.3 雙三相永磁同步電機分析和建模
        2.3.1 雙三相永磁同步電機交流磁動勢分析
        2.3.2 基于靜止坐標系的雙三相永磁同步電機數(shù)學模型
        2.3.3 基于矢量空間解耦的雙三相永磁同步電機數(shù)學模型
    2.4 背靠背并聯(lián)三電平變換器分析和建模
        2.4.1 三電平變換器拓撲結構
        2.4.2 三電平變換器的數(shù)學建模
        2.4.3 并聯(lián)變換器環(huán)流的分析
    2.5 本章小結
第三章 多通道三電平變換器調制策略研究
    3.1 引言
    3.2 層疊載波脈寬調制策略
    3.3 基于六相矢量空間解耦的空間矢量脈寬調制策略
        3.3.1 電壓空間矢量的產生
        3.3.2 電壓空間矢量的精簡
        3.3.3 電壓空間矢量的選擇及序列
        3.3.4 電壓矢量的作用時間及區(qū)域
        3.3.5 電容中點電壓平衡的控制
    3.4 基于分組矢量空間解耦的空間矢量脈寬調制策略
        3.4.1 電壓空間矢量的精簡
        3.4.2 諧波平面電壓矢量的選取
        3.4.3 零序平面和電容中點電壓平衡的控制
        3.4.4 電壓矢量的調整
    3.5 仿真和實驗結果
        3.5.1 仿真結果
        3.5.2 實驗結果
    3.6 本章小結
第四章 多通道三電平風力發(fā)電系統(tǒng)基本控制策略研究
    4.1 引言
    4.2 基于最優(yōu)轉矩控制的最大功率點跟蹤風機矢量控制策略
        4.2.1 風機的功率特性
        4.2.2 最大功率點追蹤控制
        4.2.3 風機矢量控制策略
    4.3 基于無功功率控制和直流側電容電壓控制的變換器控制策略
        4.3.1 解耦PI控制器的設計
        4.3.2 零序環(huán)流的抑制
    4.4 仿真和實驗結果
        4.4.1 仿真結果
        4.4.2 實驗結果
    4.5 本章小結
第五章 多通道三電平風力發(fā)電系統(tǒng)容錯控制策略
    5.1 引言
    5.2 多通道風力發(fā)電系統(tǒng)的容錯控制
    5.3 雙三相永磁同步電機開路容錯控制
        5.3.1 總磁勢不變原理的開路容錯控制
        5.3.2 矢量空間解耦的容錯控制
    5.4 三電平變換器容錯控制
        5.4.1 開路故障和短路故障對變換器的影響
        5.4.2 變換器器件故障容錯控制
    5.5 仿真和實驗結果
        5.5.1 仿真結果
        5.5.2 實驗結果
    5.6 本章小結
第六章 總結與展望
    6.1 總結
    6.2 展望
致謝
參考文獻
攻讀碩士學位期間研究成果


【參考文獻】：
期刊論文
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[6]我國新能源發(fā)電發(fā)展思路探析[J]. 張偉波,潘宇超,崔志強,張衛(wèi)東.  中國能源. 2012(04)
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本文編號：3708511