發(fā)布時間：2018-05-27 09:03

  本文選題：電網(wǎng)電壓不平衡 + 雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)��； 參考：《華北電力大學(xué)(北京)》2016年碩士論文

【摘要】：隨著風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展,風(fēng)力發(fā)電在電力能源結(jié)構(gòu)中所占的比重逐年增長,對電網(wǎng)的影響也愈發(fā)明顯。在現(xiàn)代風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中,雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)(Doubly-fed Induction Generator, DFIG)的控制需要實(shí)現(xiàn)高效率以及高負(fù)荷跟蹤性能。當(dāng)電網(wǎng)出現(xiàn)不平衡現(xiàn)象時,會引起發(fā)電系統(tǒng)中有功功率,無功功率以及電磁轉(zhuǎn)矩的二倍頻脈動振蕩現(xiàn)象,嚴(yán)重影響到整個風(fēng)電系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定。模型預(yù)測控制(Model Predictive Control, MPC)則是一種先進(jìn)的控制策略,在電網(wǎng)不平衡時可以優(yōu)化雙饋發(fā)電機(jī)的控制操作。它能夠直接處理耦合多變量系統(tǒng),直接考慮對象未來行為特征及輸出變量的約束條件,以及對控制律進(jìn)行最優(yōu)處理。本文具體分析了電網(wǎng)發(fā)生不平衡現(xiàn)象的原因,建立了電網(wǎng)電壓不平衡狀態(tài)下雙饋發(fā)電機(jī)在正轉(zhuǎn)、反轉(zhuǎn)同步速旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系中的四輸入四輸出非線性狀態(tài)空間模型,設(shè)計了轉(zhuǎn)子電流不平衡控制方案,推導(dǎo)了轉(zhuǎn)子正、負(fù)序電流的計算原則,并構(gòu)造了相應(yīng)的非線性模型預(yù)測控制器。其中,目標(biāo)函數(shù)綜合考慮了功率有效值的跟蹤指標(biāo)以及消除有功功率脈動及無功功率脈動能力的指標(biāo)。通過控制轉(zhuǎn)子電流的正、負(fù)序分量來追蹤各變量的參考值,并抑制住功率二倍頻脈動。該預(yù)測值可通過輸入輸出反饋線性化(Input-Output Feedback Linearization, IOFL)的策略來計算。最終,仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明了此非線性預(yù)測控制器的有效性。
[Abstract]:With the rapid development of wind power generation industry, the proportion of wind power generation in the power energy structure is increasing year by year, and the impact on power grid is becoming more and more obvious. In modern wind power system, Doubly-Federal Induction Generator, DFIG) control of doubly-fed induction generator needs to achieve high efficiency and high load tracking performance. When the power system is unbalanced, it will cause the oscillation of active power, reactive power and electromagnetic torque, which will seriously affect the safety and stability of the whole wind power system. Model predictive control model Predictive Control, MPC) is an advanced control strategy, which can optimize the control operation of doubly-fed generator when the power network is unbalanced. It can directly deal with coupled multivariable systems, directly consider the future behavior characteristics of the object and the constraints of the output variables, as well as the optimal treatment of the control law. In this paper, the causes of power grid unbalance are analyzed in detail, and the nonlinear state space model of four inputs and four outputs of doubly-fed generator in the synchronous rotating coordinate system is established under the condition of voltage unbalance. The control scheme of rotor current imbalance is designed, and the calculation principle of rotor positive and negative sequence current is deduced, and the corresponding nonlinear model predictive controller is constructed. The objective function synthetically considers the tracking index of the effective value of power and the index of eliminating the active power pulsation and reactive power pulsation. The reference values of each variable are tracked by controlling the positive and negative sequence components of the rotor current, and the power double frequency pulsation is suppressed. The predicted value can be calculated by the input and output feedback linearization strategy of input-output Feedback Linearization, IOFL). Finally, the simulation results show the effectiveness of the nonlinear predictive controller.
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)(北京)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM315;TP273

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本文編號：1941349