雙饋型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)變流器控制技術(shù)研究.pdf

1、在能源短缺和環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天，作為可再生綠色能源的風(fēng)能的開(kāi)發(fā)利用具有十分重要的意義。對(duì)此，世界各國(guó)普遍重視并競(jìng)相大力發(fā)展，技術(shù)上推陳出新。隨著風(fēng)力發(fā)電機(jī)組容量的不斷增大，提高運(yùn)行效率、最大程度地利用風(fēng)能已經(jīng)成為風(fēng)力發(fā)電技術(shù)研究的重要內(nèi)容?？蓪?shí)現(xiàn)最大風(fēng)能追蹤的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也就稱為研究的熱點(diǎn)。
　　本文以交流勵(lì)磁變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行與控制為主題，進(jìn)行了從理論到實(shí)踐、從仿真到實(shí)驗(yàn)的全面、深入的研究。對(duì)DFIG(雙饋型

2、異步發(fā)電機(jī))的運(yùn)行理論、DFIG有功、無(wú)功功率解耦控制及并網(wǎng)控制、LVRT（低電壓穿越技術(shù)）特性等方面進(jìn)行了細(xì)致的研究，獲得了一些重要結(jié)論和具有一定創(chuàng)新意義的成果。
　　本文首先對(duì)DFIG的運(yùn)行理論進(jìn)行了分析，對(duì)DFIG數(shù)學(xué)模型、坐標(biāo)變換、運(yùn)行特性及功率關(guān)系進(jìn)行了理論推導(dǎo)，為全文的研究奠定了理論基礎(chǔ)。
　　其次，在DFIG數(shù)學(xué)模型基礎(chǔ)上，詳細(xì)推導(dǎo)了幾種常見(jiàn)的矢量控制方法，還推導(dǎo)了在電網(wǎng)電壓故障時(shí)地控制策略及對(duì)定子磁場(chǎng)角度補(bǔ)償

3、的理論。
　　最后，在分析了現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ)上，探討了交流勵(lì)磁變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)控制，建立了基于磁場(chǎng)定向矢量控制、不受轉(zhuǎn)速變化影響的空載和負(fù)載兩種“柔性”并網(wǎng)控制方案，同時(shí)考慮了定子電流動(dòng)態(tài)性能的要求，進(jìn)一步提高了向電網(wǎng)輸入電能的質(zhì)量和低電壓穿越能力。
　　仿真研究中，在建立了風(fēng)力機(jī)和DFIG仿真模型的基礎(chǔ)上，構(gòu)建了完整的交流勵(lì)磁變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)仿真模型，它通過(guò)并網(wǎng)和發(fā)電兩個(gè)子系統(tǒng)的“分時(shí)工作”，實(shí)現(xiàn)了

4、從P、Q解耦控制到發(fā)電機(jī)并網(wǎng)控制的全過(guò)程運(yùn)行仿真。
　　實(shí)驗(yàn)研究中，本文設(shè)計(jì)并構(gòu)建了一套完整的1650KW交流勵(lì)磁變速恒頻風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，整個(gè)實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)主電路部分包括由雙PWM型變換器構(gòu)成的控制柜即變流器控制柜、兩臺(tái)雙饋型發(fā)電機(jī)、兩套整機(jī)控制柜、一臺(tái)輔助90KW異步電動(dòng)機(jī)等設(shè)備;其中整機(jī)控制柜有一個(gè)與變流器通訊的操作面板完成人機(jī)接口等功能。完成了有功、無(wú)功功率解耦控制、最大風(fēng)能追蹤控制、空載并網(wǎng)控制、等實(shí)驗(yàn)內(nèi)容。豐富、詳實(shí)的仿真及