不平衡電網(wǎng)電壓下雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行控制研究
發(fā)布時(shí)間:2022-07-07 13:53
隨著能源安全問(wèn)題日益突出,大力發(fā)展可再生能源當(dāng)前主要潮流。風(fēng)電作為一種清潔環(huán)保的可再生能源得到了廣泛的關(guān)注,但是,大規(guī)模風(fēng)電并入電網(wǎng)之后弱化電網(wǎng)的頻率動(dòng)態(tài)特性,容易造成高滲透率風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)的等效慣量缺失和電網(wǎng)頻率失穩(wěn)等問(wèn)題,為了解決這一問(wèn)題,眾多的學(xué)者引入虛擬同步技術(shù),而傳統(tǒng)的基于減載運(yùn)行實(shí)現(xiàn)虛擬同步化控制的方式造成了風(fēng)能的浪費(fèi)。本文以基于轉(zhuǎn)子動(dòng)能的雙饋風(fēng)機(jī)虛擬同步化控制為研究目標(biāo),同時(shí)對(duì)不平衡電網(wǎng)電壓下的雙饋風(fēng)機(jī)虛擬同步化控制(DFIG-VSG)進(jìn)行改進(jìn),主要研究?jī)?nèi)容如下首先,分別在三相靜止坐標(biāo)系和兩相dq旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下推導(dǎo)了雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,分析了雙饋風(fēng)電機(jī)組機(jī)側(cè)和網(wǎng)側(cè)變流器的控制目標(biāo),建立了基于矢量控制的網(wǎng)側(cè)變流器和基于功率解耦矢量控制的轉(zhuǎn)子側(cè)變流器控制框圖,為后續(xù)雙饋風(fēng)機(jī)虛擬同步化控制研究奠定基礎(chǔ)。然后,分析了雙饋風(fēng)機(jī)的有功控制方法,并基于此分別建立了基于轉(zhuǎn)子動(dòng)能控制的電流控制型和電壓控制型的雙饋風(fēng)機(jī)虛擬同步控制策略。其中電流控制型DFIG-VSG控制策略是將附加慣量與傳統(tǒng)功率解耦電流環(huán)控制和轉(zhuǎn)子電流模型預(yù)測(cè)控制相結(jié)合,實(shí)現(xiàn)慣性響應(yīng)的目的;電壓控制型DFIG-VSG控制策...
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.1.1 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)概述
1.1.2 雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)面臨的問(wèn)題
1.2 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制策略研究現(xiàn)狀
1.2.1 平衡工況下雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制策略研究
1.2.2 不平衡工況下雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制策略研究
1.3 虛擬同步控制策略在風(fēng)電中的研究現(xiàn)狀
1.3.1 平衡工況下雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)虛擬控制策略研究
1.3.2 不平衡工況下雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)虛擬控制策略研究
1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 雙饋風(fēng)力發(fā)電運(yùn)行控制的理論基礎(chǔ)
2.1 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行原理
2.1.1 雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.1.2 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)
2.2 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
2.2.1 三相靜止坐標(biāo)下的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
2.2.2 dq坐標(biāo)下的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
2.2.3 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)網(wǎng)側(cè)變換器的數(shù)學(xué)模型
2.3 雙饋發(fā)電機(jī)的變流器控制
2.3.1 網(wǎng)側(cè)變流器的控制
2.3.2 轉(zhuǎn)子側(cè)變流器的控制
2.4 本章小結(jié)
第3章 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的虛擬同步控制策略
3.1 最大功率點(diǎn)跟蹤控制
3.2 電流控制型雙饋發(fā)電機(jī)虛擬同步控制
3.2.1 虛擬慣量控制原理
3.2.2 基于功率解耦電流內(nèi)環(huán)控制策略
3.2.3 基于電流模型預(yù)測(cè)內(nèi)環(huán)控制
3.2.4 基于電流控制型虛擬同步控制仿真
3.3 電壓控制型雙饋發(fā)電機(jī)虛擬同步控制
3.3.1 電壓電流雙閉環(huán)控制
3.3.2 虛擬同步控制的功率外環(huán)控制模型
3.3.3 預(yù)同步控制策略
3.3.4 電壓控制型虛擬同步控制仿真
3.4 本章小結(jié)
第4章 不對(duì)稱故障下的DFIG系統(tǒng)VSG控制策略
4.1 不平衡電網(wǎng)電壓下的基本問(wèn)題
4.1.1 電網(wǎng)電壓不平衡的危害
4.1.2 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)處于電網(wǎng)電壓不對(duì)稱狀態(tài)時(shí)運(yùn)行特性分析
4.2 電流分量正負(fù)序分離的實(shí)現(xiàn)
4.3 基于虛擬同步控制策略的正序電流補(bǔ)償
4.3.1 基于VSG策略的有功功率穩(wěn)定電流補(bǔ)償
4.3.2 基于VSG策略的無(wú)功功率穩(wěn)定電流補(bǔ)償
4.4 不平衡電網(wǎng)電壓下虛擬同步控制結(jié)構(gòu)
4.5 基于VSG策略的綜合電流補(bǔ)償
4.6 仿真結(jié)果
4.6.1 正序電流補(bǔ)償驗(yàn)證
4.6.2 綜合電流補(bǔ)償驗(yàn)證
4.7 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]非理想電網(wǎng)下雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)綜述[J]. 王濤,諸自強(qiáng),年珩. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2020(03)
[2]雙饋風(fēng)電系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)變流器控制策略研究[J]. 張宇森,田濤,蒲家蓉. 電子技術(shù)與軟件工程. 2020(01)
[3]變速恒頻風(fēng)力發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 徐遠(yuǎn)攀. 科技風(fēng). 2019(34)
[4]不平衡電壓下并網(wǎng)逆變器的控制策略研究[J]. 李冬輝,田蘭葉,姚樂(lè)樂(lè),董娜. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2019(09)
[5]不平衡電網(wǎng)電壓下雙饋發(fā)電機(jī)多目標(biāo)模型預(yù)測(cè)控制[J]. 謝震,牛立凡,張興,楊淑英. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(13)
[6]不平衡電網(wǎng)電壓下雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)高階滑?刂品椒╗J]. 張海燕,王杰. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2019(04)
[7]基于虛擬同步機(jī)的并網(wǎng)逆變器不平衡電壓靈活補(bǔ)償策略[J]. 年珩,教煐宗,孫丹. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2019(03)
[8]不平衡電壓下雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)PIR控制[J]. 付敏,劉樂(lè),王彥美,蓋凱凱. 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2018(09)
[9]適用于電網(wǎng)不對(duì)稱故障的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)虛擬同步控制策略[J]. 程雪坤,孫旭東,柴建云,劉輝,宋鵬. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(09)
[10]含虛擬慣量的電力系統(tǒng)頻率響應(yīng)特性定量分析方法[J]. 黃林彬,辛煥海,黃偉,楊歡,汪震. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(08)
博士論文
[1]雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)友好并網(wǎng)運(yùn)行控制策略研究[D]. 王霄鶴.浙江大學(xué) 2019
[2]分布式虛擬同步發(fā)電機(jī)非理想環(huán)境適應(yīng)性分析及優(yōu)化控制研究[D]. 胡海林.南昌大學(xué) 2018
[3]虛擬同步發(fā)電機(jī)(VSG)廣義慣性與無(wú)功均分控制策略研究[D]. 徐海珍.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[4]分布式電源的虛擬同步發(fā)電機(jī)控制技術(shù)研究[D]. 孟建輝.華北電力大學(xué) 2015
[5]變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行與控制研究[D]. 劉其輝.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)功率控制技術(shù)研究[D]. 蘆彥東.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2019
[2]應(yīng)用于風(fēng)電并網(wǎng)的VSC-HVDC輸電系統(tǒng)控制策略研究[D]. 李楊曼.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[3]具有慣性特征的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)非理想電網(wǎng)條件下控制策略研究[D]. 蔣天龍.浙江大學(xué) 2019
[4]不平衡電網(wǎng)電壓下雙饋風(fēng)電機(jī)組的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性研究[D]. 馬麗軍.上海電機(jī)學(xué)院 2018
[5]雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的虛擬同步發(fā)電機(jī)控制策略研究[D]. 孟浩.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[6]基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的微電網(wǎng)逆變器控制策略研究[D]. 曹元崢.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[7]含虛擬慣量控制的雙饋風(fēng)電機(jī)組接入對(duì)系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性的影響分析[D]. 李益楠.華北電力大學(xué)(北京) 2016
本文編號(hào):3656538
【文章頁(yè)數(shù)】:65 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
Abstract
第1章 緒論
1.1 研究背景和意義
1.1.1 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)概述
1.1.2 雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)面臨的問(wèn)題
1.2 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制策略研究現(xiàn)狀
1.2.1 平衡工況下雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制策略研究
1.2.2 不平衡工況下雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制策略研究
1.3 虛擬同步控制策略在風(fēng)電中的研究現(xiàn)狀
1.3.1 平衡工況下雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)虛擬控制策略研究
1.3.2 不平衡工況下雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)虛擬控制策略研究
1.4 本文研究的主要內(nèi)容
第2章 雙饋風(fēng)力發(fā)電運(yùn)行控制的理論基礎(chǔ)
2.1 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行原理
2.1.1 雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
2.1.2 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)
2.2 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
2.2.1 三相靜止坐標(biāo)下的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
2.2.2 dq坐標(biāo)下的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
2.2.3 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)網(wǎng)側(cè)變換器的數(shù)學(xué)模型
2.3 雙饋發(fā)電機(jī)的變流器控制
2.3.1 網(wǎng)側(cè)變流器的控制
2.3.2 轉(zhuǎn)子側(cè)變流器的控制
2.4 本章小結(jié)
第3章 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的虛擬同步控制策略
3.1 最大功率點(diǎn)跟蹤控制
3.2 電流控制型雙饋發(fā)電機(jī)虛擬同步控制
3.2.1 虛擬慣量控制原理
3.2.2 基于功率解耦電流內(nèi)環(huán)控制策略
3.2.3 基于電流模型預(yù)測(cè)內(nèi)環(huán)控制
3.2.4 基于電流控制型虛擬同步控制仿真
3.3 電壓控制型雙饋發(fā)電機(jī)虛擬同步控制
3.3.1 電壓電流雙閉環(huán)控制
3.3.2 虛擬同步控制的功率外環(huán)控制模型
3.3.3 預(yù)同步控制策略
3.3.4 電壓控制型虛擬同步控制仿真
3.4 本章小結(jié)
第4章 不對(duì)稱故障下的DFIG系統(tǒng)VSG控制策略
4.1 不平衡電網(wǎng)電壓下的基本問(wèn)題
4.1.1 電網(wǎng)電壓不平衡的危害
4.1.2 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)處于電網(wǎng)電壓不對(duì)稱狀態(tài)時(shí)運(yùn)行特性分析
4.2 電流分量正負(fù)序分離的實(shí)現(xiàn)
4.3 基于虛擬同步控制策略的正序電流補(bǔ)償
4.3.1 基于VSG策略的有功功率穩(wěn)定電流補(bǔ)償
4.3.2 基于VSG策略的無(wú)功功率穩(wěn)定電流補(bǔ)償
4.4 不平衡電網(wǎng)電壓下虛擬同步控制結(jié)構(gòu)
4.5 基于VSG策略的綜合電流補(bǔ)償
4.6 仿真結(jié)果
4.6.1 正序電流補(bǔ)償驗(yàn)證
4.6.2 綜合電流補(bǔ)償驗(yàn)證
4.7 本章小結(jié)
結(jié)論與展望
參考文獻(xiàn)
致謝
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]非理想電網(wǎng)下雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)綜述[J]. 王濤,諸自強(qiáng),年珩. 電工技術(shù)學(xué)報(bào). 2020(03)
[2]雙饋風(fēng)電系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)變流器控制策略研究[J]. 張宇森,田濤,蒲家蓉. 電子技術(shù)與軟件工程. 2020(01)
[3]變速恒頻風(fēng)力發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 徐遠(yuǎn)攀. 科技風(fēng). 2019(34)
[4]不平衡電壓下并網(wǎng)逆變器的控制策略研究[J]. 李冬輝,田蘭葉,姚樂(lè)樂(lè),董娜. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2019(09)
[5]不平衡電網(wǎng)電壓下雙饋發(fā)電機(jī)多目標(biāo)模型預(yù)測(cè)控制[J]. 謝震,牛立凡,張興,楊淑英. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2019(13)
[6]不平衡電網(wǎng)電壓下雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)高階滑?刂品椒╗J]. 張海燕,王杰. 電機(jī)與控制學(xué)報(bào). 2019(04)
[7]基于虛擬同步機(jī)的并網(wǎng)逆變器不平衡電壓靈活補(bǔ)償策略[J]. 年珩,教煐宗,孫丹. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2019(03)
[8]不平衡電壓下雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)PIR控制[J]. 付敏,劉樂(lè),王彥美,蓋凱凱. 電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化學(xué)報(bào). 2018(09)
[9]適用于電網(wǎng)不對(duì)稱故障的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)虛擬同步控制策略[J]. 程雪坤,孫旭東,柴建云,劉輝,宋鵬. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(09)
[10]含虛擬慣量的電力系統(tǒng)頻率響應(yīng)特性定量分析方法[J]. 黃林彬,辛煥海,黃偉,楊歡,汪震. 電力系統(tǒng)自動(dòng)化. 2018(08)
博士論文
[1]雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)友好并網(wǎng)運(yùn)行控制策略研究[D]. 王霄鶴.浙江大學(xué) 2019
[2]分布式虛擬同步發(fā)電機(jī)非理想環(huán)境適應(yīng)性分析及優(yōu)化控制研究[D]. 胡海林.南昌大學(xué) 2018
[3]虛擬同步發(fā)電機(jī)(VSG)廣義慣性與無(wú)功均分控制策略研究[D]. 徐海珍.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[4]分布式電源的虛擬同步發(fā)電機(jī)控制技術(shù)研究[D]. 孟建輝.華北電力大學(xué) 2015
[5]變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行與控制研究[D]. 劉其輝.浙江大學(xué) 2005
碩士論文
[1]永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組網(wǎng)側(cè)功率控制技術(shù)研究[D]. 蘆彥東.沈陽(yáng)工業(yè)大學(xué) 2019
[2]應(yīng)用于風(fēng)電并網(wǎng)的VSC-HVDC輸電系統(tǒng)控制策略研究[D]. 李楊曼.哈爾濱工業(yè)大學(xué) 2019
[3]具有慣性特征的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)非理想電網(wǎng)條件下控制策略研究[D]. 蔣天龍.浙江大學(xué) 2019
[4]不平衡電網(wǎng)電壓下雙饋風(fēng)電機(jī)組的動(dòng)態(tài)穩(wěn)定性研究[D]. 馬麗軍.上海電機(jī)學(xué)院 2018
[5]雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的虛擬同步發(fā)電機(jī)控制策略研究[D]. 孟浩.合肥工業(yè)大學(xué) 2018
[6]基于虛擬同步發(fā)電機(jī)的微電網(wǎng)逆變器控制策略研究[D]. 曹元崢.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[7]含虛擬慣量控制的雙饋風(fēng)電機(jī)組接入對(duì)系統(tǒng)小干擾穩(wěn)定性的影響分析[D]. 李益楠.華北電力大學(xué)(北京) 2016
本文編號(hào):3656538
本文鏈接:http://sikaile.net/shoufeilunwen/boshibiyelunwen/3656538.html
最近更新
教材專著