目前的潮汐電站機(jī)組采用定轉(zhuǎn)速運(yùn)行方式,但由于電站水頭變幅較大,機(jī)組大部分時(shí)間運(yùn)行于非最優(yōu)工況,導(dǎo)致運(yùn)行效率低、振動(dòng)和磨損嚴(yán)重等問(wèn)題。隨著變流器容量的增加,潮汐水輪發(fā)電機(jī)組采用全功率變流成為可能。因此,本文提出全功率變流的可變速永磁同步潮汐發(fā)電系統(tǒng),利用全功率變流器實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)組根據(jù)水頭和負(fù)荷變化調(diào)整轉(zhuǎn)速,以提高運(yùn)行效率,改善運(yùn)行工況。主要內(nèi)容如下:(1)提出采用永磁同步電機(jī)和全功率變流器實(shí)現(xiàn)潮汐發(fā)電機(jī)組變速運(yùn)行的方法,介紹了可變速潮汐發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行原理,建立了可變速永磁同步全功率變流潮汐發(fā)電系統(tǒng)控制對(duì)象的數(shù)學(xué)模型,包括引水系統(tǒng)、非線性水輪機(jī)、永磁同步發(fā)電機(jī)和全功率變流器數(shù)學(xué)模型。(2)根據(jù)潮汐變速機(jī)組的需要,分別提出了水輪機(jī)、機(jī)側(cè)變流器、網(wǎng)側(cè)變流器的控制策略,對(duì)機(jī)組轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器采用PID控制,對(duì)發(fā)電機(jī)側(cè)變流器采用轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向矢量控制以控制機(jī)組輸出有功、無(wú)功功率,對(duì)電網(wǎng)側(cè)變流器采用電網(wǎng)電壓定向矢量控制以實(shí)現(xiàn)直流母線電壓的穩(wěn)定。(3)根據(jù)建立的可變速永磁同步全功率變流潮汐發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,在Matlab/Simulink平臺(tái)搭建系統(tǒng)仿真模型,仿真分析了給定功率增加和減小時(shí)各個(gè)相關(guān)量的變化情況,仿...

【文章頁(yè)數(shù)】：74 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
1 緒論
    1.1 研究背景與意義
    1.2 國(guó)內(nèi)外研究進(jìn)展
        1.2.1 潮汐電站的發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 潮汐機(jī)組相關(guān)技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 可變速機(jī)組的研究現(xiàn)狀
    1.3 本文研究?jī)?nèi)容
2 可變速潮汐發(fā)電機(jī)組及變流器數(shù)學(xué)模型
    2.1 引水系統(tǒng)及非線性水輪機(jī)數(shù)學(xué)模型
        2.1.1 引水系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
        2.1.2 非線性水輪機(jī)數(shù)學(xué)模型
    2.2 永磁同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型
    2.3 背靠背電壓源型變流器的數(shù)學(xué)模型
        2.3.1 機(jī)側(cè)變流器數(shù)學(xué)模型
        2.3.2 網(wǎng)側(cè)變流器數(shù)學(xué)模型
    2.4 本章總結(jié)
3 可變速潮汐發(fā)電系統(tǒng)控制及其建模
    3.1 水輪機(jī)控制系統(tǒng)
        3.1.1 最優(yōu)轉(zhuǎn)速發(fā)生器
        3.1.2 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)
    3.2 機(jī)側(cè)變流器控制系統(tǒng)
    3.3 網(wǎng)側(cè)變流器控制系統(tǒng)
    3.4 SVPWM控制技術(shù)
    3.5 本章總結(jié)
4 可變速潮汐發(fā)電系統(tǒng)仿真與分析
    4.1 水輪機(jī)及其控制系統(tǒng)仿真模型
        4.1.1 引水系統(tǒng)及非線性水輪機(jī)仿真模型
        4.1.2 最優(yōu)轉(zhuǎn)速發(fā)生器仿真模型
        4.1.3 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)系統(tǒng)仿真模型
    4.2 永磁同步發(fā)電機(jī)仿真模型
    4.3 全功率變流器仿真模型
    4.4 機(jī)側(cè)變流器控制系統(tǒng)仿真模型
    4.5 網(wǎng)側(cè)變流器控制系統(tǒng)仿真模型
    4.6 SVPWM技術(shù)仿真模型
    4.7 可變速潮汐發(fā)電系統(tǒng)模型仿真分析
        4.7.1 給定功率減小時(shí)仿真分析
        4.7.2 給定功率增加時(shí)仿真分析
    4.8 變流器簡(jiǎn)化可行性初步分析
    4.9 本章總結(jié)
5 可變速潮汐發(fā)電機(jī)控制及變流器簡(jiǎn)化與參數(shù)整定
    5.1 可變速潮汐發(fā)電機(jī)控制及變流器簡(jiǎn)化數(shù)學(xué)模型
    5.2 可變速潮汐發(fā)電機(jī)控制及變流器簡(jiǎn)化仿真模型
    5.3 簡(jiǎn)化模型仿真驗(yàn)證
    5.4 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器參數(shù)整定
    5.5 本章總結(jié)
6 結(jié)論與展望
    6.1 結(jié)論
    6.2 展望
致謝
參考文獻(xiàn)
攻讀學(xué)位期間主要參與的科研項(xiàng)目



本文編號(hào)：3789676