隨著能源安全問題日益突出,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)等問題,為了解決這一問題,眾多的學(xué)者引入虛擬同步技術(shù),而傳統(tǒng)的基于減載運行實現(xiàn)虛擬同步化控制的方式造成了風(fēng)能的浪費。本文以基于轉(zhuǎn)子動能的雙饋風(fēng)機虛擬同步化控制為研究目標(biāo),同時對不平衡電網(wǎng)電壓下的雙饋風(fēng)機虛擬同步化控制（DFIG-VSG）進(jìn)行改進(jìn),主要研究內(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)電機的數(shù)學(xué)模型,分析了雙饋風(fēng)電機組機側(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)機虛擬同步化控制研究奠定基礎(chǔ)。然后,分析了雙饋風(fēng)機的有功控制方法,并基于此分別建立了基于轉(zhuǎn)子動能控制的電流控制型和電壓控制型的雙饋風(fēng)機虛擬同步控制策略。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)測控制相結(jié)合,實現(xiàn)慣性響應(yīng)的目的;電壓控制型DFIG-VSG控制策... 

【文章頁數(shù)】：65 頁

【學(xué)位級別】：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)面臨的問題
    1.2 雙饋風(fēng)力發(fā)電機控制策略研究現(xiàn)狀
        1.2.1 平衡工況下雙饋風(fēng)力發(fā)電機控制策略研究
        1.2.2 不平衡工況下雙饋風(fēng)力發(fā)電機控制策略研究
    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)電機的運行狀態(tài)
    2.2 雙饋風(fēng)力發(fā)電機的數(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)電機的數(shù)學(xué)模型
        2.2.3 雙饋風(fēng)力發(fā)電機網(wǎng)側(cè)變換器的數(shù)學(xué)模型
    2.3 雙饋發(fā)電機的變流器控制
        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)電機的虛擬同步控制策略
    3.1 最大功率點跟蹤控制
    3.2 電流控制型雙饋發(fā)電機虛擬同步控制
        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)電機處于電網(wǎng)電壓不對稱狀態(tài)時運行特性分析
    4.2 電流分量正負(fù)序分離的實現(xiàn)
    4.3 基于虛擬同步控制策略的正序電流補償
        4.3.1 基于VSG策略的有功功率穩(wěn)定電流補償
        4.3.2 基于VSG策略的無功功率穩(wěn)定電流補償
    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策略的綜合電流補償
    4.6 仿真結(jié)果
        4.6.1 正序電流補償驗證
        4.6.2 綜合電流補償驗證
    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
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博士論文
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碩士論文
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[5]雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的虛擬同步發(fā)電機控制策略研究[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)電機組接入對系統(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：3656538