雙饋式異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電過程的建模與仿真研究.pdf

1、雙饋式異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電過程的建模與仿真研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（專業(yè)學(xué)位）學(xué)生姓名：孫溧指導(dǎo)教師：楊晨教授學(xué)位類別：工程碩士（動(dòng)力工程領(lǐng)域）重慶大學(xué)動(dòng)力工程學(xué)院二O一六年四月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)是風(fēng)力發(fā)電發(fā)展與研究主流機(jī)型之一，由于雙饋異步式風(fēng)電機(jī)組（DoubleFedInductionGenerationDFIG）的勵(lì)磁變換器容量小、對(duì)整個(gè)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制能力弱，故對(duì)DFIG雙變換器的控制策略研究顯得十

2、分重要。本文從基本的微分方程出發(fā)，對(duì)雙饋式異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的各個(gè)子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了理論推導(dǎo)，建立了理想電網(wǎng)下的DFIG數(shù)學(xué)模型，并分別對(duì)矢量控制（VectControlVC）和直接轉(zhuǎn)矩控制（DirectTqueControlDTC）兩種常見控制策略進(jìn)行了詳細(xì)研究。因?yàn)殡p饋式異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組優(yōu)良的控制性能主要來自于其網(wǎng)側(cè)變換器和轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的協(xié)調(diào)控制，通過坐標(biāo)變換對(duì)網(wǎng)側(cè)變換器和轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的控制系統(tǒng)進(jìn)行了有功功率和無功功率的有效解耦，

3、為下一步的仿真和分析奠定了基礎(chǔ)?；谝陨系睦碚撏茖?dǎo)，在MatlabSimulink平臺(tái)上搭建了1.5MW的DFIG機(jī)組仿真模型，研究了在不同控制策略中的電網(wǎng)故障下DFIG機(jī)組的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，并進(jìn)行了比較，分析了兩種控制策略在相應(yīng)動(dòng)態(tài)擾動(dòng)的優(yōu)劣。仿真結(jié)果表明，當(dāng)風(fēng)速由低于額定風(fēng)速上升到額定風(fēng)速附近時(shí)，兩種模型都可以良好的模擬出最大風(fēng)能追蹤的過程，從而實(shí)現(xiàn)高效利用風(fēng)能的控制目標(biāo)。使用DTC方法時(shí)的槳距角變化較大，但動(dòng)態(tài)響應(yīng)較VC更快。當(dāng)電網(wǎng)

4、發(fā)生三相對(duì)稱跌落和A相接地短路故障時(shí)，兩種模型都具有一定的防沖擊能力，但不能完全抑制轉(zhuǎn)子電流過電壓和直流母線過電壓，VC和DTC均可以減少有功功率和和無功功率的二倍頻波動(dòng)分量，DTC還可以減少基頻波動(dòng)分量。最后，根據(jù)IEC風(fēng)功率特性曲線測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，對(duì)使用激光測(cè)風(fēng)雷達(dá)代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械測(cè)風(fēng)儀的方法進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，并對(duì)某風(fēng)電場(chǎng)的單臺(tái)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)況進(jìn)行測(cè)量，根據(jù)實(shí)際運(yùn)行出力特性數(shù)據(jù)繪制了該機(jī)組的風(fēng)速功率特性曲線，證實(shí)了該測(cè)量方法的可行性。通過Simul