雙饋型抽水蓄能機(jī)組控制的研究.pdf

1、目前，我國(guó)電力系統(tǒng)建設(shè)正處于快速發(fā)展階段，存在用電高峰時(shí)供電緊張、有功無(wú)功儲(chǔ)備不足，用電低谷時(shí)輸配電容量利用率不高和輸電效率低等問題，發(fā)展具有調(diào)峰填谷，調(diào)頻調(diào)相、事故備用等多種功能的抽水蓄能系統(tǒng)，是我國(guó)新型電力系統(tǒng)的一個(gè)重要組成部分。本文針對(duì)傳統(tǒng)抽水蓄能系統(tǒng)所采用的同步水輪機(jī)組效率低、轉(zhuǎn)速適應(yīng)能力弱的情況，研究一種基于雙饋方式的抽水蓄能系統(tǒng)，通過分析雙饋感應(yīng)電機(jī)(DFIG)基本理論的基礎(chǔ)上，探討雙饋型抽水蓄能機(jī)組的矢量控制策略，并對(duì)機(jī)組

2、的零速啟動(dòng)及同步并網(wǎng)過渡過程進(jìn)行了仿真和實(shí)驗(yàn)研究。
　　首先，分析國(guó)內(nèi)外雙饋式抽水蓄能發(fā)電產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和趨勢(shì)，介紹抽水蓄能機(jī)組啟動(dòng)方式和雙饋感應(yīng)電機(jī)主要控制技術(shù)。
　　其次，分析雙饋型抽水蓄能系統(tǒng)結(jié)構(gòu)模型，介紹雙饋感應(yīng)電機(jī)的基本運(yùn)行機(jī)理和坐標(biāo)變換原理，推導(dǎo)雙饋感應(yīng)電機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系、兩相靜止坐標(biāo)系及同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上推導(dǎo)了電網(wǎng)側(cè)變換器數(shù)學(xué)模型，并探討電網(wǎng)側(cè)變換器矢量控制策略，結(jié)合經(jīng)典PI控制技術(shù)、空間

3、矢量控制技術(shù)和三相數(shù)字鎖相環(huán)控制技術(shù)，建立基于電網(wǎng)電壓定向的網(wǎng)側(cè)變換器控制框圖，利用Matlab/Simulink建立網(wǎng)側(cè)變換器仿真模型進(jìn)行分析和研究。通過對(duì)電網(wǎng)側(cè)變換器的分析和雙饋感應(yīng)電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的控制策略研究，提出基于轉(zhuǎn)子側(cè)零速自啟動(dòng)矢量控制方法，推導(dǎo)了空載并網(wǎng)及發(fā)電運(yùn)行的控制策略，并對(duì)電機(jī)啟動(dòng)過渡到空載并網(wǎng)和功率解耦進(jìn)行仿真研究。仿真結(jié)果表明，所采用的控制策略能夠?qū)崿F(xiàn)機(jī)組自啟動(dòng)至并網(wǎng)發(fā)電過程，控制簡(jiǎn)單，運(yùn)行可靠。
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