雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的附加調(diào)頻控制策略研究.pdf

1、分類號(hào)UDC密級(jí)學(xué)號(hào)1308080483碩士學(xué)位論文碩士學(xué)位論文雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的附加調(diào)頻控制策略研究雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的附加調(diào)頻控制策略研究季三飛季三飛學(xué)科門類：工學(xué)學(xué)科名稱：電力電子與電力傳動(dòng)電力電子與電力傳動(dòng)指導(dǎo)教師：同向前同向前教授教授申請(qǐng)日期：2016年4月雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的附加調(diào)頻控制策略研究季三飛西安理工大學(xué)摘要I論文題目論文題目：雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的附加調(diào)頻控制策略研雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的附加調(diào)頻控制策略研究學(xué)科學(xué)科專業(yè)專業(yè)：電力電子與電

2、力傳動(dòng)電力電子與電力傳動(dòng)研究生：季三飛季三飛簽名：指導(dǎo)教師指導(dǎo)教師：同向前同向前教授教授簽名：倪峰講師講師簽名：摘要隨著人類生存環(huán)境和氣候變化問題的日益突出，可再生能源發(fā)電成為解決該問題的一條可行途徑，風(fēng)力發(fā)電和光伏發(fā)電近年來得到快速發(fā)展。雙饋風(fēng)電機(jī)組(DFIG)作為風(fēng)力發(fā)電的一種主要形式，得到廣泛應(yīng)用。由于DFIG轉(zhuǎn)子動(dòng)能的存在，具有一定的參與系統(tǒng)調(diào)頻的能力。本文主要研究DFIG風(fēng)力發(fā)電機(jī)參與系統(tǒng)一次調(diào)頻的控制方法。分析了DFIG的工

3、作原理和轉(zhuǎn)子變流器的控制策略，建立了DFIG的數(shù)學(xué)模型和控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，網(wǎng)側(cè)變流器工作于單位功率因數(shù)的定直流電壓控制方式，轉(zhuǎn)子側(cè)變流器通過控制輸出到轉(zhuǎn)子繞組的電流來實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的調(diào)節(jié)和最大功率跟蹤(MPPT)。構(gòu)建了網(wǎng)側(cè)變流器和轉(zhuǎn)子側(cè)變流器的控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)，優(yōu)化設(shè)計(jì)了調(diào)節(jié)器的控制參數(shù)。在分析同步發(fā)電機(jī)的靜態(tài)頻率特性和慣性響應(yīng)的基礎(chǔ)上，提出了在DFIG風(fēng)電機(jī)組的轉(zhuǎn)子側(cè)變流器控制算法中引入一個(gè)輔助調(diào)頻控制環(huán)節(jié)，根據(jù)電網(wǎng)頻率的變化量和變化率來

4、調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速以釋放轉(zhuǎn)子動(dòng)能，實(shí)現(xiàn)了DFIG參與電網(wǎng)一次頻率調(diào)節(jié)的功能。同時(shí)，給出了DFIG輔助調(diào)頻控制環(huán)中調(diào)節(jié)器參數(shù)的整定方法。在PSCADEMTDC仿真環(huán)境下，建立了具有一次調(diào)頻功能的DFIG數(shù)字仿真系統(tǒng)，觀察外部擾動(dòng)下DFIG的仿真輸出特性，驗(yàn)證了DFIG控制系統(tǒng)和調(diào)頻控制策略的正確有效性。應(yīng)用RTLAB實(shí)時(shí)仿真平臺(tái)，構(gòu)建了一種DFIG半物理實(shí)時(shí)仿真的實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，配電網(wǎng)、DFIG和變流器主電路采用RTLAB實(shí)時(shí)仿真系統(tǒng)來模擬，變流器