變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)中雙PWM變換器的分析、建模與控制.pdf

1、改善能源結(jié)構(gòu),發(fā)展新的可再生能源,減輕對環(huán)境的污染,提高電能質(zhì)量,已成為世界能源工業(yè)關(guān)注的一個熱點。風能由于其突出的優(yōu)點在可再生能源開發(fā)利用中倍受世界各國普遍重視,風力發(fā)電技術(shù)也成為各國學者競相研究的熱點。本文在研究雙饋感應(yīng)發(fā)電機變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,致力于研究其勵磁電源。以雙PWM變換器作為主要研究對象,對其進行了分析、建模與控制,主要包括以下幾方面:
　　1、對國內(nèi)外風力發(fā)電現(xiàn)狀從裝機容量、發(fā)展狀況以及技術(shù)特點等幾個方

2、面作了較為全面的綜述。對幾種典型的變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)作了詳細的對比分析,解釋了將雙饋感應(yīng)發(fā)電機應(yīng)用于變速恒頻風力發(fā)電的可行性和優(yōu)越性。通過對目前可用于變速恒頻風電系統(tǒng)的勵磁電源進行比較得出,采用雙PWM變換器作為變速恒頻風電系統(tǒng)的勵磁電源是一種現(xiàn)實的選擇。
　　2、介紹了網(wǎng)側(cè)PWM變換器的基本結(jié)構(gòu)及運行原理,建立了其數(shù)學模型,探討了控制策略。為了實現(xiàn)網(wǎng)側(cè)變換器的控制目標,分析了其基本結(jié)構(gòu),建立了其在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標系下的數(shù)學模型

3、,得出電網(wǎng)電壓定向控制策略,構(gòu)建了雙閉環(huán)串級PI控制方案。給出了主電路參數(shù)及PI參數(shù)的計算方法,并對空間矢量脈寬調(diào)制(SVPWM)算法進行了分析。仿真結(jié)果證明了該控制策略的有效性。
　　3、在分析雙饋感應(yīng)發(fā)電機數(shù)學模型的基礎(chǔ)上,探討了轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的控制策略。本文在分析定子磁鏈定向矢量控制的基礎(chǔ)上,構(gòu)建了有功和無功功率解耦控制的雙閉環(huán)PI控制方案。仿真結(jié)果證明該控制策略能實現(xiàn)最大風能追蹤和定子有功和無功功率的獨立控制。
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