本文關(guān)鍵詞：直驅(qū)永磁風(fēng)電系統(tǒng)變流控制技術(shù)的研究

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【摘要】：隨著煤和石油等傳統(tǒng)化石能源存儲量的不斷下降和人們對國際能源需求的不斷增加，風(fēng)電技術(shù)作為新能源在近幾年迅速崛起，尤其是直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組作為未來風(fēng)電發(fā)展的主要機(jī)型更是成為目前研究的熱點(diǎn)之一。其中，直驅(qū)永磁同步風(fēng)電變流技術(shù)更是系統(tǒng)的核心技術(shù)，因此加強(qiáng)對直驅(qū)永磁同步風(fēng)電變流控制技術(shù)的研究對于風(fēng)電機(jī)組的高效運(yùn)行和改善風(fēng)電并網(wǎng)的電能質(zhì)量有著重要的意義。 本文選取直驅(qū)永磁同步發(fā)電機(jī)全功率變流器作為主要研究對象。深入研究了風(fēng)電系統(tǒng)的電機(jī)側(cè)和電網(wǎng)側(cè)的變流控制策略，并使用電力系統(tǒng)軟件PSCAD進(jìn)行了仿真。本文第二章介紹了直驅(qū)永磁同步發(fā)電機(jī)組的基本結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型，對PWM變流技術(shù)、相關(guān)的電力電子器件及直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行了介紹，并利用dq/abc坐標(biāo)變換關(guān)系得到了兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的直驅(qū)永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)的機(jī)側(cè)和網(wǎng)側(cè)的PWM變流器的數(shù)學(xué)模型；本文第三章針對直驅(qū)永磁同步發(fā)電機(jī)的機(jī)側(cè)著重研究了變流矢量控制的零d軸電流(ZDC)控制方法，并用電力軟件PSCAD進(jìn)行了建模仿真；本文第四章針對系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)的PWM變流器建立了數(shù)學(xué)模型，分析了網(wǎng)側(cè)變流控制的直接功率控制和直接電流控制的原理，通過比較采用了直接電流控制的電網(wǎng)電壓定向矢量控制策略，并用電力軟件PSCAD進(jìn)行了建模仿真；最后，針對輸入電網(wǎng)電流諧波分析了諧波的危害和治理的必要性，并采用移相電抗器和變流系統(tǒng)中的電流諧波控制器相結(jié)合的方法對此進(jìn)行控制，，運(yùn)用軟件對仿真輸出電流波形進(jìn)行諧波分析，從而驗(yàn)證了二者結(jié)合對諧波抑制的有效性。 總之，通過對直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變流控制策略的研究和仿真，驗(yàn)證了系統(tǒng)機(jī)側(cè)和網(wǎng)側(cè)控制策略的正確性和改善風(fēng)電并網(wǎng)電能質(zhì)量方法的有效性。
【關(guān)鍵詞】：直驅(qū)永磁風(fēng)電系統(tǒng) 全功率變流器 變流技術(shù) 諧波抑制 PSCAD仿真
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)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4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-17
• 1.1 課題研究背景9-11
• 1.2 課題的目的與意義11-12
• 1.3 風(fēng)電變流技術(shù)的現(xiàn)狀12-16
• 1.3.1 全功率變流器拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)12-14
• 1.3.2 機(jī)側(cè)變流器控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀14-15
• 1.3.3 網(wǎng)側(cè)變流器控制技術(shù)的研究現(xiàn)狀15-16
• 1.4 論文的主要研究內(nèi)容16-17
• 第2章 直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與數(shù)學(xué)模型17-29
• 2.1 直驅(qū)永磁同步發(fā)電機(jī)組的結(jié)構(gòu)與原理17-19
• 2.2 風(fēng)力機(jī)結(jié)構(gòu)和數(shù)學(xué)模型19-21
• 2.2.1 風(fēng)輪的特性19-20
• 2.2.2 風(fēng)力機(jī)的數(shù)學(xué)模型20-21
• 2.3 直驅(qū)永磁同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型21-25
• 2.3.1 靜止坐標(biāo)系下的直驅(qū)永磁同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型21-23
• 2.3.2 坐標(biāo)變換原理23-24
• 2.3.3 旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的永磁同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型24-25
• 2.4 PWM 變流器數(shù)學(xué)模型分析25-28
• 2.5 本章小結(jié)28-29
• 第3章 直驅(qū)永磁風(fēng)電機(jī)側(cè)變流器控制策略的研究29-40
• 3.1 機(jī)側(cè)變流器的控制要求29-30
• 3.2 風(fēng)機(jī)的模型30-31
• 3.3 直驅(qū)永磁同步發(fā)電機(jī)組機(jī)側(cè)變流器的控制策略31-35
• 3.3.1 直驅(qū)永磁同步發(fā)電機(jī)組機(jī)側(cè)變流器的矢量控制31-32
• 3.3.2 基于零 d 軸電流(ZDC)的機(jī)側(cè)變流器的控制策略32-35
• 3.4 系統(tǒng)仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果35-39
• 3.4.1 系統(tǒng)仿真模型的建立35-36
• 3.4.2 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析36-39
• 3.5 本章小結(jié)39-40
• 第4章 直驅(qū)永磁風(fēng)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)變流器控制策略的研究40-50
• 4.1 網(wǎng)側(cè)變流器原理40-41
• 4.2 網(wǎng)側(cè)變流器在三相靜止 abc 坐標(biāo)系中模型41-43
• 4.3 網(wǎng)側(cè)變流器控制策略43-46
• 4.4 直驅(qū)永磁同步風(fēng)電系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)變流器控制策略仿真46-49
• 4.4.1 仿真模型的建立46-47
• 4.4.2 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析47-49
• 4.5 本章小結(jié)49-50
• 第5章 系統(tǒng)中諧波抑制策略的研究50-61
• 5.1 諧波的危害和抑制策略50-51
• 5.1.1 諧波的危害50-51
• 5.1.2 諧波的抑制方法51
• 5.2 諧波抑制的理論分析51-55
• 5.2.1 移相電抗器的工作原理51-52
• 5.2.2 諧波電流控制器52-55
• 5.3 仿真研究與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證55-60
• 5.3.1 仿真模型與實(shí)驗(yàn)臺的建立56-58
• 5.3.2 仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析58-60
• 5.4 本章小結(jié)60-61
• 第6章 結(jié)論61-62
• 參考文獻(xiàn)62-65
• 在學(xué)研究成果65-66
• 致謝66

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：946873