双馈型风力发电机控制策略及低电压穿越技术研究

被引:0
作者
赵新
机构
[1] 北京交通大学
关键词
风力发电; 双馈电机; 双PWM变流器; 低电压穿越技术; 矢量控制;
D O I
暂无
年度学位
2010
学位类型
硕士
导师
摘要
双馈型风力发电机组具有变流器容量小、效率高、并网功率灵活可控的优点,成为目前风力发电领域的重要研究方向。本文以双馈型风力发电系统为研究对象,重点对双馈型风力发电系统电机侧及电网侧变流器的控制策略及低电压穿越技术展开了理论研究,并通过仿真和实验对其进行了验证。 首先分析了双馈型风力发电系统的运行原理,在建立双馈电机数学模型的基础上研究了双馈电机的控制方法。其中,重点对基于定子磁链定向及定子电压定向的矢量控制控制策略进行研究,并将比较新颖的比例谐振控制器应用到定子电压定向矢量控制系统中,得到了较好的稳态及动态性能。 其次研究了电网侧变流器的数学模型与控制策略。建立了PWM整流器的数学模型和等效电路,在此基础上重点研究了电网电压定向矢量控制策略,其中对PI调节器及空间矢量脉宽调制策略(SVPWM)进行了较详细的阐述。然后,通过仿真对电网侧的控制策略及其动静态性能进行了验证。 为了使双馈电机在电网电压跌落时不脱网,本文对其低电压穿越控制技术进行了研究。分析了低电压时双馈电机系统的响应特性;并针对“1.5MW双馈型风力发电系统”确定了一套低电压穿越控制方案;同时,对比分析各种低电压模拟装置,并提出一种基于定子电压突升的模拟方案。通过仿真对低电压时双馈电机的响应特性、低电压穿越控制方案及低电压模拟装置进行了验证。 作为对理论分析及仿真的验证,本文通过90kW双馈型风力发电系统模拟实验平台对电机侧变流器、电网侧变流器及低电压穿越技术方案进行了实验研究,通过实验验证了本文双馈电机系统变流器控制策略及低电压穿越技术方案的可行性。
引用
收藏
页数:107
共 12 条
[1]
交流同步电机矢量控制系统研究 [D]. 
刘纯金 .
北京交通大学,
2009
[2]
变速恒频风力发电系统的建模与仿真研究 [D]. 
付海涛 .
华中科技大学,
2005
[3]
风力发电系统低电压运行技术.[M].李建林等; 著.机械工业出版社.2008,
[4]
风力发电中的电力电子变流技术.[M].李建林等; 著.机械工业出版社.2008,
[5]
电力电子学.[M].刘志刚主编;.北京交通大学出版社.2004,
[6]
电力拖动自动控制系统.[M].陈伯时主编;.机械工业出版社.2003,
[7]
PWM整流器及其控制.[M].张崇巍;张兴编著;.机械工业出版社.2003,
[8]
双馈风力发电系统双PWM变换器比例谐振控制 [J].
陈炜 ;
陈成 ;
宋战锋 ;
夏长亮 .
中国电机工程学报, 2009, 29 (15) :1-7
[9]
通用变频器矢量控制与直接转矩控制特性比较 [J].
赵争鸣 ;
袁立强 ;
孟朔 ;
李崇坚 .
电工技术学报, 2004, (04) :81-84+44
[10]
无刷双馈电机风力发电控制系统与仿真研究 [J].
黄守道 ;
王毅 ;
王耀南 ;
李新田 .
湖南大学学报(自然科学版), 2004, (01) :37-40