本文關(guān)鍵詞：直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)低電壓穿越技術(shù)研究

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【摘要】：在我國,風(fēng)電機組的裝機容量越來越大,風(fēng)電系統(tǒng)與電網(wǎng)之間的作用越來越強。從電網(wǎng)的安全角度出發(fā),并網(wǎng)的風(fēng)力發(fā)電機組必須滿足接入電網(wǎng)的技術(shù)規(guī)范。本文選擇直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)(direct-drive permanent magnet synchronous generation, D-PMSG)作為研究對象,深入研究了在電網(wǎng)故障情況下該系統(tǒng)低電壓穿越(low voltage ride through, LVRT)的能力。首先,介紹了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其LVRT技術(shù)的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀以及今后趨勢,研究了全功率變流器的數(shù)學(xué)和控制模型,將轉(zhuǎn)子磁鏈定向矢量控制策略應(yīng)用于永磁同步電機以及電網(wǎng)電壓定向雙電流閉環(huán)矢量控制策略應(yīng)用于發(fā)電并網(wǎng)。其次,針對電網(wǎng)對稱故障直流側(cè)母線電壓抬升現(xiàn)象,系統(tǒng)采用了在直流側(cè)增加卸荷單元、電機側(cè)減小輸出功率以及電網(wǎng)側(cè)對電網(wǎng)提供無功支持的控制策略穩(wěn)定直流側(cè)電壓；針對電網(wǎng)發(fā)生不對稱故障電網(wǎng)側(cè)所產(chǎn)生負(fù)序分量,造成電網(wǎng)側(cè)輸出有功存在2倍頻分量、電網(wǎng)側(cè)輸出無功存在2倍頻分量和電網(wǎng)側(cè)負(fù)序電流傳輸至電網(wǎng)中的問題,根據(jù)并網(wǎng)電流具有不同控制自由度,提出了3種不同控制目標(biāo)：電網(wǎng)側(cè)輸出無功無2倍頻分量、電網(wǎng)側(cè)輸出有功無2倍頻分量和電網(wǎng)側(cè)無負(fù)序電流傳輸至電網(wǎng),并網(wǎng)時將正負(fù)序電網(wǎng)電壓定向在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下雙電流閉環(huán)的矢量控制策略來濾除功率2倍分量以及實現(xiàn)系統(tǒng)無負(fù)序電流。最后,在Matlab/Simulink平臺下搭建控制模型,仿真驗證了該控制模型與控制策略的正確性,從而提高D-PMSG在不對稱故障下LVRT的能力。
【關(guān)鍵詞】：永磁同步風(fēng)力機組 低電壓穿越 變流器控制 不對稱故障
【學(xué)位授予單位】：西南交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TM614
【目錄】：

• 摘要6-7
• Abstract7-10
• 第1章 緒論10-22
• 1.1 研究的背景及其意義10-11
• 1.1.1 能源危機與可再生能源10
• 1.1.2 風(fēng)力發(fā)電10-11
• 1.2 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀11-15
• 1.2.1 風(fēng)力發(fā)電機組類型11-12
• 1.2.2 饋式異步感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)12-13
• 1.2.3 永磁同步風(fēng)力發(fā)電機組及其并網(wǎng)結(jié)構(gòu)13-15
• 1.3 LVRT技術(shù)的概述15-20
• 1.3.1 風(fēng)電發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)技術(shù)規(guī)范15-17
• 1.3.2 國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)LVRT技術(shù)規(guī)范17-19
• 1.3.3 在電網(wǎng)故障期間電網(wǎng)側(cè)變流器控制策略發(fā)展現(xiàn)狀19-20
• 1.3.4 LVRT技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀20
• 1.4 本文主要研究的內(nèi)容20-22
• 第2章 D-PMSG的數(shù)學(xué)模型及控制22-36
• 2.1 D-PMSG的數(shù)學(xué)模型與控制22-33
• 2.1.1 PMSG數(shù)學(xué)模型22-26
• 2.1.2 PMSG電機側(cè)控制26-27
• 2.1.3 電網(wǎng)側(cè)變流器數(shù)學(xué)模型27-28
• 2.1.4 電網(wǎng)側(cè)變流器控制28-33
• 2.2 仿真分析33-35
• 2.3 本章小結(jié)35-36
• 第3章 電網(wǎng)對稱故障情況下D-PMSG的LVRT技術(shù)分析36-48
• 3.1 電網(wǎng)電壓跌落概述36
• 3.2 在電網(wǎng)對稱故障情況下電網(wǎng)側(cè)變流器動態(tài)分析36-38
• 3.3 D-PMSG的LVRT保護方案38-44
• 3.3.1 直流側(cè)基于耗能單元的過電壓保護方案38-40
• 3.3.2 直流側(cè)基于儲能單元的過電壓保護方案40-41
• 3.3.3 直流側(cè)基于輔助變流器的過電壓保護方案41-42
• 3.3.4 基于網(wǎng)側(cè)變流器的無功補償方案42-43
• 3.3.5 方案對比分析43-44
• 3.4 仿真分析44-46
• 3.5 本章小結(jié)46-48
• 第4章 電網(wǎng)不對稱故障情況下D-PMSG的LVRT分析48-65
• 4.1 在電網(wǎng)不對稱故障情況下網(wǎng)側(cè)變流器的數(shù)學(xué)模型48-51
• 4.2 不對稱分量正負(fù)序分解51-55
• 4.2.1 正負(fù)序分量分離提取52-53
• 4.2.2 二階廣義積分正交信號發(fā)生器53-54
• 4.2.3 含二階廣義積分器的鎖相環(huán)54-55
• 4.3 電網(wǎng)不對稱故障情況下網(wǎng)側(cè)變流器控制策略55-59
• 4.3.1 電網(wǎng)側(cè)變流器暫態(tài)運行數(shù)學(xué)與控制模型55
• 4.3.2 在電網(wǎng)不對稱故障情況下D-PMSG的控制目標(biāo)55-58
• 4.3.3 電網(wǎng)側(cè)變流器雙電流閉環(huán)矢量控制策略58-59
• 4.4 仿真分析59-64
• 4.5 本章小結(jié)64-65
• 結(jié)論與展望65-66
• 致謝66-67
• 參考文獻67-71
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及科研成果71

【參考文獻】

中國期刊全文數(shù)據(jù)庫 前10條

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本文編號：932717