本文關(guān)鍵詞： 雙饋發(fā)電機(jī) 不平衡電壓 諧振控制 矢量控制 直接功率控制　出處：《北京交通大學(xué)》2017年博士論文　論文類型：學(xué)位論文

【摘要】：隨著風(fēng)電裝機(jī)容量的不斷增加及其在電力系統(tǒng)中比重的加大,各國(guó)電網(wǎng)運(yùn)行商開始出臺(tái)相應(yīng)的風(fēng)電并網(wǎng)指導(dǎo)規(guī)范,對(duì)風(fēng)電機(jī)組的電壓適應(yīng)運(yùn)行能力做出了明確的技術(shù)規(guī)定。然而,受限于我國(guó)的風(fēng)電場(chǎng)集中區(qū)域與負(fù)荷中心區(qū)域處于不均衡分布狀態(tài),風(fēng)電機(jī)組接入的配電網(wǎng)多呈現(xiàn)電壓不平衡性。因此,在我國(guó)頒布的《風(fēng)電場(chǎng)接入電力系統(tǒng)技術(shù)規(guī)定》中,要求風(fēng)電機(jī)組應(yīng)具有不平衡電壓適應(yīng)運(yùn)行能力。因此,開展不平衡電網(wǎng)故障下并網(wǎng)風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行控制研究,就具有十分重要的理論研究和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值。目前,并網(wǎng)風(fēng)電系統(tǒng)主要分為雙饋與直驅(qū)兩種主要類型,而直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)由于采用全功率變流器與電網(wǎng)相聯(lián),其對(duì)不平衡電壓環(huán)境適應(yīng)運(yùn)行能力要優(yōu)于雙饋風(fēng)電系統(tǒng)。因此,本論文以更易受不平衡電壓影響的雙饋風(fēng)電機(jī)組為研究對(duì)象,以不平衡電壓下雙饋風(fēng)電系統(tǒng)(doubly fed induction generator,DFIG)的運(yùn)行與控制能力為研究主題,以理論分析、仿真研究和實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證為研究手段,系統(tǒng)、深入地研究雙饋風(fēng)電機(jī)組的控制技術(shù)。本論文的主要研究?jī)?nèi)容以及成果可概括為:1.提出了不平衡電壓下DFIG系統(tǒng)的機(jī)側(cè)、網(wǎng)側(cè)變流器的二階廣義積分器((second-order generalized integrator,SOGI)諧振矢量控制技術(shù)。該項(xiàng)方案從協(xié)同DFIG系統(tǒng)的機(jī)側(cè)、網(wǎng)側(cè)變流器控制效果角度出發(fā),在確保雙饋發(fā)電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)的同時(shí),消除DFIG系統(tǒng)的三相輸出的負(fù)序電流。同時(shí),在不平衡電壓下,所提出的的SOGI諧振控制技術(shù)無(wú)需對(duì)的正、負(fù)序電流和電壓進(jìn)行分離提取,避免了繁瑣復(fù)雜的負(fù)序指令計(jì)算,顯著地簡(jiǎn)化了控制方案的實(shí)施流程。最后,利用仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證了所提出的SOGI諧振矢量控制技術(shù)的有效性以及DFIG系統(tǒng)協(xié)同控制的可行性。2.提出了不平衡電壓下DFIG系統(tǒng)的網(wǎng)側(cè)變流器降階廣義積分器(reduced-order generalized integrator,ROGI)諧振矢量控制技術(shù)。這項(xiàng)控制技以 ROGI諧振控制器的頻率和極性的選擇能力為基礎(chǔ),以消除不平衡電壓下DFIG系統(tǒng)輸出有功、無(wú)功功率的二倍頻脈動(dòng)為目標(biāo),避免了網(wǎng)側(cè)變流器非預(yù)期諧波電流(正序三次諧波電流)的注入,并且無(wú)需正、負(fù)序電流和電壓的分離提取與復(fù)雜繁瑣的負(fù)序電流指令配置。最后,通過仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證了所提出的ROGI諧振矢量控制技術(shù)的有效性。3.提出了不平衡電壓下DFIG系統(tǒng)的機(jī)側(cè)變流器ROGI諧振直接功率控制技術(shù)。該項(xiàng)控制技術(shù)直接對(duì)雙饋發(fā)電機(jī)輸出有功、無(wú)功功率進(jìn)行閉環(huán)調(diào)節(jié),避免了正、負(fù)序電壓和電流的提取以及二倍頻功率指令的計(jì)算。因此,這項(xiàng)控制技術(shù)無(wú)需電流和電壓的正、負(fù)序分離,并降低了控制系統(tǒng)對(duì)雙饋發(fā)電機(jī)參數(shù)的依賴性,同時(shí)由于ROGI諧振控制器的頻率和極性選擇能力,避免了 DFIG輸出正序三次諧波,確保高正弦度電流輸出品質(zhì)。最后,通過仿真和實(shí)驗(yàn)結(jié)果,驗(yàn)證了所提出的ROGI諧振直接功率控制的有效性。4.研發(fā)了一套基于背靠背兩電平電壓源變流器的小容量DFIG實(shí)驗(yàn)樣機(jī)與測(cè)試平臺(tái),并且詳細(xì)地闡述了小容量DFIG實(shí)驗(yàn)樣機(jī)的基本電路拓?fù)湟约败洝⒂布Y(jié)構(gòu)。
[Abstract]:In this paper , based on the theory analysis , simulation research and experimental verification , this paper studies the control technology of double - fed wind turbine . In the end , through simulation and experimental results , the effectiveness of ROGI resonance vector control technology is verified .

【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TM614

【相似文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前10條

1 徐建云;李寶樹;王升杰;;不平衡電壓和負(fù)載時(shí)單周控制有源電力濾波器的研究[J];黑龍江電力;2013年01期

2 劉永厚;兩相式負(fù)序電流元件不平衡電壓輸出原因分析及其調(diào)試[J];內(nèi)蒙古電力;1992年01期

3 陳榮盛;不平衡電壓簡(jiǎn)易作圖求解法[J];農(nóng)村電氣化;2002年10期

4 鄭艷文;李永東;柴建云;龔細(xì)秀;苑國(guó)鋒;;不平衡電壓下雙饋發(fā)電系統(tǒng)控制策略[J];電力系統(tǒng)自動(dòng)化;2009年15期

5 衛(wèi)萬(wàn)采;新型不平衡電壓電流自動(dòng)記錄裝置[J];供用電;1996年04期

6 王淑慧;陳秀文;高俊福;;并聯(lián)電容器不平衡電壓保護(hù)及保護(hù)定值的分析[J];電力電容器與無(wú)功補(bǔ)償;2009年04期

7 楊德榮;;淺析配電系統(tǒng)不平衡電壓導(dǎo)致的問題[J];科技創(chuàng)新與應(yīng)用;2012年12期

8 李莉榮;;電容器差壓保護(hù)和不平衡電壓保護(hù)整定[J];云南電力技術(shù);2011年01期

9 王大偉;孫超;;不平衡電壓下雙饋?zhàn)兯亠L(fēng)電機(jī)組的控制策略[J];電網(wǎng)與清潔能源;2011年11期

10 黃志華;唐明;沈竹;劉瑩;;變電站電容器組不平衡電壓值的探討[J];浙江電力;2013年11期

相關(guān)會(huì)議論文 前2條

1 周志剛;蔣玉麟;;用單片機(jī)技術(shù)設(shè)計(jì)的并聯(lián)電容器不平衡電壓監(jiān)測(cè)儀[A];二○○三年電力電容器學(xué)會(huì)論文集[C];2003年

2 楊言孝;陳柏富;;雙星形中心點(diǎn)不平衡電壓公式推導(dǎo)與分析[A];2012輸變電年會(huì)論文集[C];2012年

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 王建良;不平衡電壓下雙饋風(fēng)電系統(tǒng)諧振控制技術(shù)研究[D];北京交通大學(xué);2017年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前2條

1 王董運(yùn);DFIG不平衡電壓下變換器控制技術(shù)研究[D];西南交通大學(xué);2015年

2 韓冰;基于場(chǎng)路耦合的汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子繞組匝間短路故障分析與識(shí)別[D];華北電力大學(xué);2016年

，

本文編號(hào)：1505946