本文關(guān)鍵詞：弱電網(wǎng)下前饋解耦控制對(duì)變流器電流控制穩(wěn)定性影響的復(fù)矢量分析

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【摘要】：弱電網(wǎng)下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和電網(wǎng)之間的相互作用十分明顯,需要予以關(guān)注和研究。本文的研究對(duì)象為全功率型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的電流控制,由于其機(jī)側(cè)變流器和網(wǎng)側(cè)變流器的運(yùn)行和控制是相互獨(dú)立的,因此僅需研究網(wǎng)側(cè)變流器電流控制環(huán)與弱電網(wǎng)之間的相互作用。最初引入電壓前饋和電流解耦這兩個(gè)輔助控制環(huán)節(jié)的目的是為了優(yōu)化其電流控制的動(dòng)態(tài)特性,在弱電網(wǎng)下有關(guān)這兩個(gè)輔助控制環(huán)節(jié)對(duì)變流器電流穩(wěn)定性影響的研究較少,故本文將進(jìn)一步進(jìn)行詳細(xì)分析和探究。本文將用于分析三相交流系統(tǒng)或三相電機(jī)交流驅(qū)動(dòng)的復(fù)矢量理論進(jìn)一步推廣,應(yīng)用于并網(wǎng)變流器的研究。本文首先建立了并網(wǎng)變流器的復(fù)矢量數(shù)學(xué)模型和復(fù)矢量信號(hào)流程圖。在此基礎(chǔ)上,推導(dǎo)了并網(wǎng)變流器輸入導(dǎo)納的表達(dá)式,探究了電壓前饋和電流解耦對(duì)輸入導(dǎo)納電導(dǎo)頻率特性的影響。根據(jù)阻抗分析法,建立了變流器接入大阻抗電力系統(tǒng)時(shí)互聯(lián)系統(tǒng)的傳遞函數(shù)表達(dá)式,通過閉環(huán)極點(diǎn)的復(fù)矢量的根軌跡驗(yàn)證分析結(jié)果。此外使用傳統(tǒng)的分析并網(wǎng)變流器的方法,即建立包含電網(wǎng)內(nèi)抗的并網(wǎng)變流器的復(fù)矢量數(shù)學(xué)模型,推導(dǎo)表征電網(wǎng)電流矢量的跟蹤性能的傳遞函數(shù),根據(jù)復(fù)矢量的根軌跡判定電壓前饋和電流解耦對(duì)互聯(lián)系統(tǒng)電流控制穩(wěn)定性的影響。應(yīng)用MATLAB/SIMULINK軟件在時(shí)域進(jìn)行仿真驗(yàn)證分析結(jié)果的合理性。研究結(jié)果表明,電壓前饋和電流解耦均會(huì)惡化并網(wǎng)變流器電流控制的穩(wěn)定性,其中電壓前饋的影響是決定性的,電流解耦的影響較小甚至可以忽略。因此需要在電流控制環(huán)優(yōu)良的動(dòng)態(tài)性能和較強(qiáng)的魯棒性之間進(jìn)行折中。本文的分析為改善和優(yōu)化變流器的電流調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)提供了一定的指導(dǎo)作用,同時(shí)進(jìn)一步推廣了復(fù)矢量理論的應(yīng)用范圍。
【關(guān)鍵詞】：變流器 弱電網(wǎng) 電壓前饋 電流解耦 復(fù)矢量 穩(wěn)定性
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM46
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-8
• 1 緒論8-14
• 1.1 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)8-9
• 1.2 并網(wǎng)變流器電流控制的研究現(xiàn)狀9-11
• 1.3 復(fù)矢量理論的研究與應(yīng)用現(xiàn)狀11-12
• 1.4 本論文的主要工作內(nèi)容12-14
• 2 并網(wǎng)變流器的復(fù)矢量建模與分析14-33
• 2.1 并網(wǎng)變流器的基本結(jié)構(gòu)和工作原理14-17
• 2.2 并網(wǎng)變流器主電路的數(shù)學(xué)建模及穩(wěn)態(tài)分析17-21
• 2.3 并網(wǎng)變流器電流控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析21-28
• 2.4 并網(wǎng)變流器的復(fù)矢量建模與分析28-32
• 2.5 本章小結(jié)32-33
• 3 前饋解耦控制對(duì)并網(wǎng)變流器電流控制穩(wěn)定性的影響——阻抗分析法33-50
• 3.1 并網(wǎng)變流器輸入阻抗的理論計(jì)算及掃頻測(cè)量33-38
• 3.2 前饋解耦控制對(duì)并網(wǎng)變流器電流控制穩(wěn)定性影響的探究38-42
• 3.3 阻抗分析法驗(yàn)證前饋解耦控制對(duì)電流控制穩(wěn)定性的影響42-46
• 3.4 仿真驗(yàn)證46-48
• 3.5 本章小結(jié)48-50
• 4 前饋解耦控制對(duì)并網(wǎng)變流器電流控制穩(wěn)定性的影響——復(fù)傳遞函數(shù)法50-65
• 4.1 互聯(lián)系統(tǒng)復(fù)傳遞函數(shù)的理論計(jì)算與分析50-53
• 4.2 前饋解耦控制對(duì)并網(wǎng)變流器電流控制穩(wěn)定性影響的探究53-58
• 4.3 仿真驗(yàn)證58-64
• 4.4 本章小結(jié)64-65
• 5 總結(jié)與展望65-68
• 5.1 全文總結(jié)65-66
• 5.2 后續(xù)研究工作展望66-68
• 致謝68-69
• 參考文獻(xiàn)69-73
• 附錄73-77

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本文編號(hào)：534441