基于矩陣變換器的雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)研究.pdf

1、本文首先指出大力發(fā)展風(fēng)電事業(yè)是全世界當(dāng)前能源開發(fā)利用的一個重大課題，闡述了進(jìn)行風(fēng)力發(fā)電研究對我國國民經(jīng)濟(jì)建設(shè)的重大意義。目前，風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)多采用變速恒頻(VSCF)的方式，確保系統(tǒng)在不同的風(fēng)速下能發(fā)出頻率恒定的電力，并能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)最大功率點(diǎn)的跟蹤控制。通過對幾種變速恒頻方案的比較，本文選定雙饋式感應(yīng)電機(jī)(DFIG)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電的方案。 雙饋式是當(dāng)前研究比較熱門的一種VSCF風(fēng)力發(fā)電方案。本文第三章分析了雙饋式系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)，重點(diǎn)闡

2、述了雙饋電機(jī)的工作原理，推導(dǎo)出其在三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型。并從能量流動的角度，分析了在不同風(fēng)速下，雙饋電機(jī)處于超同步和亞同步時的工作狀態(tài)。 為實(shí)現(xiàn)雙饋電機(jī)的有效控制，本文采用矢量控制。第四章對矢量控制的思想和原理作了分析，根據(jù)坐標(biāo)變換將第三章推導(dǎo)的三相靜止坐標(biāo)系下的雙饋電機(jī)數(shù)學(xué)模型轉(zhuǎn)換為二相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系(d，q)下的模型，并進(jìn)一步采用定子磁鏈定向的分析方法簡化數(shù)學(xué)模型，通過加上轉(zhuǎn)子電流的前饋補(bǔ)償量，實(shí)現(xiàn)了有功功率和無功功率的解

3、耦控制。另外，還分析了轉(zhuǎn)子電流的前饋補(bǔ)償問題和磁鏈觀測方法，給出了系統(tǒng)的整個控制結(jié)構(gòu)圖和算法流程。 在變頻器的選用上，通過對比分析，本文選擇了新型變頻器件——矩陣變換器。第5章論述了矩陣變換器的優(yōu)點(diǎn)，并對其工作原理作了進(jìn)一步的剖析，重點(diǎn)介紹了矩陣變換器的空間矢量調(diào)制(SVM)法，其主要包括輸入輸出變量的空間矢量表示、開關(guān)矢量的選擇、矢量時間的計(jì)算等。 最后，通過仿真實(shí)驗(yàn)，證明了本文所述理論的正確性。仿真主要是通過C語言編