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利用改进Crowbar电路提高DFIG低电压穿越能力
摘　要：在分析传统Crowbar保护电路的基础上，提出利用串联制动电阻的改进Crowbar保护电路。利用MATLAB／Simulink仿真平台建立了基于双馈感应风力发电机（DFIG）的风电场并网仿真模型，针对提出的改进保护电路，对双馈感应风力发电机在电网电压跌落的情况下的运行特性进行了仿真研究，并将两种电路的保护效果进行对比，结果表明，该改进保护电路设计合理，有效地提高了DFIG的低电压穿越能力。
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淘豆网网友近日为您收集整理了关于DFIG并网运行动态特性分析与改进控制策略研究的文档，希望对您的工作和学习有所帮助。以下是文档介绍：DFIG并网运行动态特性分析与改进控制策略研究 博士学位论文学校代号 10532 学号 B分类号 TM614 密级普通博士学位论文DFIG 并网运行的动态特性分析与改进控制策略研究学位申请人姓名陈波培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称吴政球教授学科专业电气工程研究方向电力系统分析与控制论文提交日期 2013 年 10 月 11 日博士学位论文学校代号:10532学号:B密级:普通湖南大学博士学位论文DFIG 并网运行的动态特性分析与改进控制策略研究学位申请人姓名: 陈波导师姓名及职称: 吴政球教授培养单位: 电气与信息工程学院专业名称: 电气工程论文提交日期: 2013 年 10 月 11 日论文答辩日期: 2013 年 10 月 10 日答辩委员会主席: 罗安教授博士学位论文Dynamic characteristics analysis and improved control strategiesresearch of doubly-fed induction generators connected to gridbyCHEN BoB.E(来源：淘豆网[/p-5085914.html]).( Hunan Normal University)2008A dissertation submitted in partial satisfaction of theRequirements for the degree ofDoctor of EngineeringinElectrical Engineeringin theGraduate SchoolofHunan UniversitySupervisorProfessor WU ZhengqiuOctober, 2013博士学位论文I学位论文原创性声明和学位论文版权使用授权书湖南大学学位论文原创性声明本人郑重声明:所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外,本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体,均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名: 日期: 年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完(来源：淘豆网[/p-5085914.html])全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。本学位论文属于1、保密,在______年解密后适用本授权书。2、不保密。(请在以上相应方框内打“”)作者签名: 日期: 年月日导师签名: 日期: 年月日DFIG 并网运行的动态特性分析与改进控制策略研究II摘要随着风能资源的大力开发与风力发电技术的迅速发展,风电所占电力系统比重日益增加,风电并网的动态稳定性问题引起了社会的广泛关注。国内外学者对各类风电机组接入电网后对系统的稳定性影响进行了大量的分析与研究,并采用了一系列优化控制方案来改善风电机组及电网的动态稳定性。本文以应用前景广阔的双馈感应发电机(Doubly-fed Induction Generator, DFIG)为研究机型, 以Matlab/Simulink 软件为实验平台,以 IEEE(来源：淘豆网[/p-5085914.html]) 经典系统为仿真算例,以减小 DFIG接入对系统的不利影响,保障风电机组和电力系统稳定运行为研究目的,进行了相关的理论分析并提出了相应的改进控制策略。建立了 DFIG 系统在给定基准值系统下的风力机空气动力学模型、两质量块轴系模型、桨距角控制系统模型、双馈感应电机模型以及双变频器控制系统模型的标幺化微分代数方程组,并通过泰勒级数展开得到用于小扰动稳定性分析的线性化状态方程。研究了单机无穷大系统(One Machine Infinite Bus, OMIB)中 DFIG全风况运行下的小扰动稳定性及其阻尼特性,得到一些有意义的结论:系统在额定风速以下受到扰动时,DFIG 轴系会产生一个阻尼较弱的振荡模态,系统在额定风速以上受到扰动时,DFIG 桨距角控制系统也会产生一个阻尼较弱的振荡模态;这两种振荡模态都与机械系统动态相关,振荡频率很低,而与定转子磁链变化相关的振荡模态频率较高,且具有良好的阻尼特性;控制 DFIG 作为 PV 或 PQ节点接入电网时,引入的振荡模态和阻尼特性几乎相同。以小扰动稳定(来源：淘豆网[/p-5085914.html])性研究为基础,分析了闭环系统下 DFIG 电磁转矩对轴系阻尼的作用。考虑到 DFIG 机械部分与电气部分的耦合作用,电网故障下 DFIG 轴系不可避免会受到一定的冲击。为减弱外部扰动下的轴系振荡强度,延长机械部件的使用寿命并提高系统的动态稳定性,本文设计了基于转子侧变频器控制系统的稳定控制模块(Power system stabilizer, PSS),通过对 DFIG 输出的电磁功率进行快速控制,使其注入与转速同方向变化的阻尼功率来削弱轴系振荡。文中给出了 PSS设计参数的详细求解方法,通过特征值分析和时域仿真验证,DFIG 轴系阻尼能得到有效改善。风电出力不能像传统的火电、水电那样保持恒定,考虑到风能的强随机波动性,风速信号中可能存在着不同频率的持续周期性小扰动。这种持续周期性小扰动会使风电系统产生强迫功率振荡,当扰动频率接近系统固有频率时,系统会产生振荡幅度更大的功率谐振。为了研究风速扰动与风电机组强迫功率振荡的内在联系,论文在 OMIB 系统下提出了一种 DFIG 强迫功率振荡的频域分(来源：淘豆网[/p-5085914.html])析法。以系统线性化微分代数方程为基础,构建了风速和 DFIG 输出功率间的目标传递函数,博士学位论文III由传递函数所得的幅频特性曲线能直观的表现出 DFIG 输出功率振荡幅值和风速扰动幅值比与扰动频率之间的关系。系统特征值中的振荡模态反映出可能存在的谐振频率,振荡模态的阻尼比体现出该频率点的谐振强度。在 Simulink 中进行仿真实验,结果验证了该分析方法的正确性和适用性,也为如何采取有利措施以减弱系统强迫功率振荡提供了一种思路。同样,风速的持续周期性小扰动也可能引起电力系统中其他同步发电机的强迫功率振荡。在含 DFIG 的电力系统中,通过不同坐标系间的转换关系,论文给出了 DFIG、同步发电机以及负荷的机网接口方程处理方法,最终得到完整的系统特征方程,建立了以风速扰动为输入量,各发电机功率变化为输出量的目标传递函数,扩展了强迫功率振荡分析法的应用范围。以 IEEE 三机九节点电力系统为仿真算例,得到了同步发电机组可能发生大幅度功率谐振的扰动频率点和谐振强度以及产生这种谐振的诱因,给出了安(来源：淘豆网[/p-5085914.html])装电力系统稳定器、优化 DFIG 桨距控制系统参数等有利措施以减弱系统的强迫功率振荡。对于大规模风电并网,当风速在短时间范围内波动较大时,风电出力的快速变化会对电网稳定性产生不利影响。结合 DFIG 的转速控制与变桨距控制,文中提出了一种基于约束因子限幅控制的有功功率平滑控制策略,能一定程度上实现对 DFIG 输出功率的削峰填谷,使注入到电网的风电功率更加平滑,有利于减少系统中与风电配套使用的备用容量。在 IEEE 三机九节点电力系统中应用所提平滑控制策略,系统总体负荷静态特性曲线平移区间缩小,通过设定不同的功率限幅值,并与传统最大功率点追踪(Maximum Power Point Tracking, MPPT)控制策略对比,同步发电机转速波动范围变小,系统频率能得到不同程度的改善。关键词:风力发电;双馈感应发电机;单机无穷大;小扰动稳定性;轴系阻尼;电力系统稳定器;强迫功率振荡;约束因子;平滑控制DFIG 并网运行的动态特性分析与改进控制策略研究IVAbstractWith the expl(来源：淘豆网[/p-5085914.html])oration of wind energy resources and the development of windpower technology, the proportion of wind power in power system is increasing. Thedynamic stability problems of grid-connected wind generators have been attractingwide attention. With different kinds of wind turbines connected to the grid,its effectson the power system stability have been widely analysed and researched both indomestic and overseas, and then a series of optimization control m(来源：淘豆网[/p-5085914.html])easures are used toimprove the dynamic stability of wind generators and power system. This paper takesdoubly-fed induction generator (DFIG) which has wide prospect of application asresearch model, matlab/simulink soft as experimental platform, IEEE classic systemas simulation examples, mitigating the adverse impacts on grid with DFIG connectedand making wind generators and power system run more stable as research purposes.Related theory analysis is (来源：淘豆网[/p-5085914.html])carried on and appropriate improved control strategies arealso proposed.Differential and algebraic per unit equations of wind turbine aerodynamic model,two quality shafting model, pitch control system model, induction generator model,double converters control system model in DFIG system are established under thegiven base values, and the linear state equations for small signal stability analysis areobtained by Taylor series expansion. The small sign(来源：淘豆网[/p-5085914.html])al stability and dampingcharacteristics with DFIG operating on all wind speed in the one machine infinitebus(OMIB) system are studied and some meaningful results are got: if the system isdisturbed when working steady below rated wind speed, DFIG shafting will introducea weak damping oscillation mode. If the system is disturbed when working steadyabove rated wind speed, DFIG pitch control system will also introduce a weakdamping oscillation mode. Both two kinds of oscillation modes are related tomechanical system dynamics with low oscillation frequency, while the oscillationmodes with high oscillation frequency associated with the stator and rotor fluxvariation have good damping characteristics. Both oscillation modes and dampingcharacteristics are almost the same when DFIG is controlled as PV or PQ nodeconnected to the power system.Based on the analysis of small signal stability, the effect of impaction from ic torque under closed-loop system on shafting damping is studied.播放器加载中，请稍候...
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DFIG并网运行动态特性分析与改进控制策略研究 博士学位论文学校代号 10532 学号 B分类号 TM614 密级普通博士学位论文DFIG 并网运行的动态特性分析与改进控制策略研究学位申请人姓名陈波培养单位电气与信息工程学院导师姓名及职称吴政球教授学科专业电气工程研究方向电力系统分析与控制论文提交日期 2013 年 10 月 ...
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基于Matlab/Simulink的变频系统仿真
0 引言&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　节能减排对于保护环境和国民经济的可持续发展有着巨大作用，己得到世界各国政府和人民的重视，为节省工业用户中使用电动机时消耗的大量的电能，交流变频器调速用得愈来愈多，特别是在风机，泵类的调速中。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　不仅如此，在一些可再生能源的装置中也要大量采用变频装置。例如在风力发电利用永磁发电机发电的直驱发电系统中，其产生的低频电压须经变频后向工频电网送电；又如风力发电中目前广泛采用双馈感应发电机（DFIG），允许转子异步运行，但又要和电网联接，稳定运行，这时必须要向转子输入滑差频率的电流，因滑差可正可负，要求变频器既能送出电能到转子，又能将转子能量反馈到电网。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　众所周知，变频器最主要的部件是逆变器，早期的逆变器，比如三相桥式逆变器常采用6脉冲运行方式，其输出电压为方波或阶梯波，谐波含量很大。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　近年来，随着开关频率允许很高的全控型电力电子器件，如IGBT，GTR，IGCT等的问世，逆变器的控制大多被脉宽调制PWM代替，其中以正弦波脉宽调制SPWM 用得最多。PWM的优点是可以同时完成调频、调压的任务，使输出电压中谐波含量极大地减少，此外由于开关频率高，所以有利于快速电流控制。在设计和研究变频器时，最方便的方法，无疑是利用仿真工具，应该说经过近三十年发展起来的MATHWORKS公司的Matlab软件，特别是它提供的Simulink仿真工具，应是最佳选择之一，它是功能十分强大而齐全的仿真软件，有许多工具箱，用户可以从工具箱中取出所需的元器件，通过联接等操作，建立与实物相对应的数学模型，从而对它进行测试，所得仿真结果可供设计研究参考。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　在Simulink（7.04）工具箱中有电力系统SimPowerSystem的工具箱，为变频器仿真提供了几乎所需的全部元器件，所以使用它们很容易进行仿真。文献[1]是这类仿真的一个范例，它对一个双PWM 交-直- 交逆变系统进行了仿真，即将1 000 Hz，500 V的三相交流电压转换为50 Hz，400V的三相交流电压，仿真时全部应用工具箱内的元器件，包括PWM发生器。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　应该指出在实际变频器的应用中，要求变频器输出的不是某个固定频率，而是频率、幅值能变化的输出电压。例如双馈感应发电机（DFIG）转子侧的变频系统，随着风速及转子转速的变化，向转子侧供电的电流的大小和滑差频率也都要相应变化，这样从工具箱中取出的、具有固定输出频率和恒定电压的SPWM发生器就不能胜任，必须要由外部控制的SPWM发生器来实现，本文采用设计的PWM 发生器的外控单元，来实现变频器可变的输出电压频率和幅值的实时仿真。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 1 交-直-交变频器的结构类型&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　图1为典型的交-直-交变频器原理图，主要由整流器Rectifier（可控或不可控），及直流侧电容器C，电压源逆变器VSI，以及用于控制的PWM发生器组成。实际中还可能有输入、输出侧滤波器（图1中未画出），此外图1上还表示出了三相电源及负荷电动机，这是一种比较典型的用法。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　图2 表示了风力发电DFIG 用的向转子供电的变频系统原理图，除了电网（Ac Power Grid）和DFIG外，它主要由电网侧逆变器（Inverter on Grid Side）和转子侧逆变器（Inverter on Rotor Side）及各自连接的PWM发生器，和直流侧电容器C组成。当转子速度小于定子磁场的同步转速时，网侧逆变器工作于整流状态，转子侧逆变器工作于逆变状态，反之，当转子速度大于同步转速时，转子侧逆变器工作于整流状态，网侧逆变器工作于逆变状态，这种变频器工作时能量是双向流动的。因此图1类型的变频器己不适用。为维持直流电压稳定，通常给两台逆变器直流侧并接电容器C，构成电压源逆变器，图2中还备有滤波器（Filter），以保证进入转子电流波形为正弦波。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　对向DFIG转子供电的变频器的要求是，所供电流的频率和幅值都是可变和可控的。&&2 变频器仿真用结构图&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　图3为输出电压频率、幅值可变的变频器仿真用结构图，它代表PWM 控制的三相交-直-交变频系统。系统输入为三相50Hz的工频电源，经采用SPWM 整流器Universal Bridge1的整流，输出直流电压经电容器滤波，再进入可以外控电压频率和幅值的三相SPWM 逆变器Universal Bridge，逆变成交流，再经由L 和C1组成的滤波器滤波后，接到三相阻性负荷Load上。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　此外还接有测量进线电流和负荷电压总畸变率THD的仪表，以及测量各点电气量波形的仪表、示波器Scope等。应该指出的是上述仿真用元器件均取自Simulink的SimPower Systems工具箱。　　在Sim Power Systems 工具箱中取出的PWM 发生器PWMGeneration存在着两种工作方式，即内部设定式和外部控制式。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　内部设定式在运行前需要设置：&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　1）工作模式，如单臂，双臂和3 臂桥式等；&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　2）载波频率fc；&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　3）调制系数m；&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　4）输出电压频率；&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　5）输出电压初相角。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　可看出这时输出电压频率、电压的大小（调制系数m）一定，无法在模型仿真过程中改变。在外部控制式下，需设置的是内部设定式的前两项，而输出电压频率f和调制系数m 都允许外控。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　图4为本文中提出的针对3 臂6&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　脉冲逆变器的外控子模块（A）和其展开图（B）。由此可看出输出电压频率f和调制系数m是可控的。输出电压初相角，在运行过程中不能也不需调节，在这里3个初相角可由3个正弦波发生器事先设置好。将外控子模块输出Out1，接到设置为External的PWM发生器的输入端子，便可实现变频器在运行中实时控制输出电压频率和幅值变化的仿真。3 仿真实例&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　本仿真例中假定进线电源为三相50Hz，相电压幅值500V，左侧PWM发生器其载波频率为1000Hz，调系数m=0.8，直流侧滤波电容C=1.5F，逆变器（Universal Bridge）输出侧滤波电感L=3&2 mH，当输入线电压在400V（有效值），50 Hz下，滤波电容器无功功率Qc=3 kvar。在线电压400 V（有效值）50Hz下，负荷Load有功功率为50 kW。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　仿真是在变频器带负荷的状态下，分以下两种情况进行的：&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　1）变频器输出频率在35 Hz 下，由外控突然变到15 Hz，调制系数m不变；&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　2）变频器输出频率保持在45 Hz，调制系数m=0.4由外控突然变到m=0.8。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　图5 为变频器输入侧三相PWM&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　整流器电气量波形，图5（a）为三相电网电压，图5（b）为三相输入电流，图5（c）为直流侧电容器C上的直流电压，图5（d）为A相输入电流的总畸变率，由于采用了SPWM，其THD仅稍& 1%。应该指出，这些波形在上面提到的两种情况下是不变的。&&　　图6为变频器输出频率在35 Hz 下，突然由外控变到15Hz，调制系数m不变时的仿真结果。图6（a）为外控输入信号，图6（b）为逆变器输出三电平交流A，B相线电压，图6（c）为经过滤波后的a，b，c三相相电压，图6（d）为滤波后a，b相线电压及三相负荷电流，图6（e）为负荷电流的总畸率THD，当频率在35 Hz 时，THD&2%，当频率降到15 Hz时迅速升高到9%。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　注意在仿真中t=0.05 s瞬间，频率有突变。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　图7 为变频器输出电压在45 Hz 下，PWM 发生器的调制系数由m=0.4突变到0.8时的仿真结果。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　图7（a）是PWM 发生器的外控信号，图7（b）为逆变器输出的线电压A，B相间的三电平方波，这里看不出m 变化的结果，实际上m 变化前后，方波的疏密程度有变化，只是这里看不清。图7（c）是经滤波后输出到负荷的a，b，c相电压，图7（d）是三相负荷电流ia，ib，ic及滤波后的负荷线电压Uab。图7（e）为负荷电流的总畸变率THD，&1.5%。&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 4 结语&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　采用本文中提出的PWM发生器的外控单元，对有变频和变幅值要求的交-直-交电压源变频器的仿真是完全成功的，特别是对风力发电DFIG的向转子供滑差频率的变频器仿真，特别有用。在整个仿真过程中只是用了Simulink的Sim Power Systems 工具库中的元器件，无须编程，分析、计算，十分方便。参考文献：&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　[1] 姚兴佳等. 基于Matlab/Simulink 的双PWM 逆变系统的仿真[J]. 电气技术，2007，（12）:20-23.&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&&& 　　[2] 吴天明，谢小竹，彭彬. MATLAB 电力系统设计与分析[M]. 北京：国防工业出版社，2004.本文打印自OFweek中国高科技行业门户，网址为：
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3秒自动关闭窗口电网异常条件下双馈异步风力发电机的直接功率控制
优秀研究生学位论文题录展示电网异常条件下双馈异步风力发电机的直接功率控制专　业: 电力系统及其自动化关键词: 风电场 电网 风力发电机 功率控制分类号: TM315　
TM301.2形　态: 共 189 页　约 123,795 个字　约 5.922 M内容阅　读:
内容摘要我国的风能资源丰富的区域大都地处于偏远，远离负荷中心，所建立的风电场与电力主干网的联接较弱，电网电压易波动、不平衡。电网异常条件下变速恒频双馈异步风电系统的运行与控制成为了研究的重点。系统中交流励磁变换器的控制策略决定了风电机组的动态运行特征，而直接功率控制其结构简单、动态性能好，近期已逐渐成为交流励磁变换器的故障穿越控制研究的焦点。本文的研究工作主要是围绕双馈异步风电机组（DFIG）交流励磁电源的直接功率控制展开。
在充分理解电网运行规程和变速恒频双馈风力发电机组运行特征后，对现有故障穿越技术进行了分析，确认针对各种电网故障情况下改进的DFIG控制策略可在其励磁变频器控制范围内可最大限度保证机组安全，实现故障穿越过程中多个控制目标，是弱电网条件下风电机组控制研究的重点内容。本论文主要研究工作集中在：
（1）对传统直接功率控制（DPC）方法进行了研究。通过对矢量分析的结果表明，传统DPC的单一开关表和扇区划分方式会导致电压矢量出现周期性误差，最终致使DFIG风电机组网侧变换器输入电流含大量高次谐波，必须对其进行改进和优化。
（2）对DFIG风电机组交流励磁变频器的网侧变换器进行了研究，提出了一种复开关表DPC方法，在DPC基本原理的基础上通过引入SVM技术提出了恒定开关频率DPC。复开关表DPC的开关表数据通过离线计算获得，主要逻辑部分由查表完成，故采用复开关表的DPC系统结构简单，硬件要求低。而恒定开关频率DPC通过引入了空间矢量调制（SVM）技术可使开关谐波集中在采样频率附近，虽适度增加了控制算法的复杂度但简化了风电机组配套的电力滤波器的硬件设计难度。
（3）对DFIG风电机组交流励磁变频器的转子侧变换器进行了研究，提出了三种可用于电网电压波动条件下DFIG励磁变频器有效控制的恒定开关频率的DPC策略。在故障穿越的动态过程中这三种控制策略可分别实现转子磁链、转子电流和电磁转矩恒定的控制目标，从而分别实现缩短动态过程的振荡时间、保护交流励磁变频器和抑制机械转矩脉动的控制效果，从不同方面满足弱电网条件下DFIG风电机组的运行控制的要求。
（4）使用对称分量法分析了弱电网条件下各种类型输电线路故障对风电场内DFIG风电机组机端电压的影响，估算了最严重故障条件下发电机机端正序电压跌落、负序电压分量的大小，以及不同故障类型下使DFIG产生最大、最小定子直流磁链的故障相位角。并以此为依据分析了当前变速恒频．DFIG风电系统中常规矢量控制在不同类型电网故障穿越过程中的表现。
（5）设计了一种基于二倍频陷波器的无时延正序分量提取方法。根据不对称运行条件下瞬时功率分析改造了本文提出的网侧PWM变换器的复开关表DPC方法、定开关频率DPC方法，以及DFIG的定开关频率DPC算法，使它们适用于不对称性电网故障穿越。
（6）使用Matlab\Simulink建立了完整的双馈异步风电机组仿真模型，并对DFIG仿真模型进行了深入探讨。对网侧PWM变换器和DFIG风电机组的静稳、动态特性以及不对称运行进行了仿真。对一套15kW交流励磁变速恒频风力发电实验系统进行了改造使之适用于电网电压不对称运行研究，完成了包括网侧PWM变换器和DFIG完整样机系统的不对称运行实验..……
全文目录文摘英文文摘论文说明：图表目录第1章 绪论1.1课题背景1.1.1可再生能源开发背景1.1.2风能的优势和我国的风能资源1.1.3国内外风力发电的现状与趋势1.2风力发电技术的研究现状1.2.1风能捕获与风力发电技术1.2.2变速恒频发电技术的进展和趋势1.2.3变速恒频风力发电机用交流励磁电源1.2.4变速恒频DFIG风电机组的矢量控制和直接功率控制技术1.3电网规程和现有DFIG风电机组的故障穿越技术1.3.1故障状态下双馈异步风力发电机的运行特性以及电网要求1.3.2现有的改进双PWM变频器控制策略1.4论文的主要研究内容参考文献第2章 网侧PWM变换器及其改进直接功率控制2.1引言2.2网侧PWM变换器模型与分析2.2.1静止a-b-c坐标系下网侧PWM变换器数学模型2.2.2 α-β坐标系下网侧PWM变换器数学模型2.2.3 d-q坐标系下网侧PWM变换器数学模型2.3网侧PWM变换器的控制2.3.1整流-逆变桥的电压输出与空间矢量调制2.3.2电压、电流双闭环的矢量控制2.3.3基于开关表方式的直接功率控制2.4复开关表直接功率控制2.4.1传统直接功率控制的矢量分析2.4.2复开关表直接功率控制的设计2.5开关频率恒定的直接功率控制2.6本章小结参考文献第3章 转子侧PWM变换器及其改进直接功率控制3.1引言3.2转子侧PWM变换器的模型与分析3.2.1静止a-b-c坐标系下DFIG数学模型3.2.2 d-q坐标系下DFIG的数学模型3.3双馈异步风力发电机转子侧PWM变换器控制技术3.3.1定子磁链定向矢量控制3.3.2定子电压定向矢量控制3.4双馈异步风力发电机开关频率恒定的直接功率控制3.4.1改进的DFIG DPC策略3.5开关频率恒定直接功率控制的稳态误差分析及补偿3.6开关频率恒定的直接功率控制动态性能分析3.7本章小结参考文献第4章 双馈异步风力发电机的故障穿越运行4.1引言4.2电网故障条件下发电机运行状态4.2.1对称分量法和电网故障分析4.2.2电网故障时双馈异步电机机端电压分析4.3故障状态下采用传统矢量控制的DFIG行为特性4.3.1电压对称跌落条件下采用矢量控制的网侧PWM变换器4.3.2不对称电压条件下采用矢量控制的网侧PWM变换器4.3.3电压对称跌落条件下采用矢量控制的DFIG4.3.4不对称电压条件下采用矢量控制的DFIG4.4本章小结参考文献第5章 基于直接功率控制的DFIG故障穿越技术5.1引言5.2不对称电网故障下的DFIG的功率分析5.2.1正、负序同步速坐标系下网侧PWM变换器的瞬时功率分析5.2.2正、负序同步速坐标系下DFIG的瞬时功率分析5.3常规不对称故障控制策略5.3.1网侧PWM变换器指令电流的计算5.3.2转子侧PWM变换器指令电流的计算5.3.3正、负序双d-q双闭环的矢量控制5.4正、负序电气量的分离技术5.4.1基于低通滤器方式的正、负序分离方法5.4.2基于T/4延时的正、负序分离方法5.4.3基于二倍频陷波器的无时延正序分量提取方5.5改进开关频率恒定的直接功率控制策略5.5.1网侧PWM变换器改进复开关表直接功率控制方法5.5.2网侧PWM变换器改进定开关频率直接功率控制方法5.5.3 DFIG改进定开关频率直接功率控制方法5.6本章小结参考文献第6章 仿真与实验研究6.1仿真系统的构成6.1.1 Matlab/Simulink下的仿真系统模型6.1.2仿真模型的系统参数6.2仿真研究6.2.1网侧PWM变换器的仿真6.2.2 DFIG与机侧PWM变换器的仿真6.3实验系统的构成6.3.1实验系统的硬件平台构成6.3.2实验系统软件编程介绍6.3.3实验样机参数6.4实验研究6.4.1网侧PWM变换器带电阻负载实验6.4.2 DFIG风电机组实验6.5本章小结参考文献第7章 总结与展望7.1本文的主要结论和创新点7.2后续研究工作展望附录
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TM301.2,67页,TM311.4 O231.3,58页,TM315,79页,TM311.4 TP183,185页,TM312,74页,TM31
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TP273.2中图分类:
> TM315 > 工业技术 > 电工技术 > 电机 > 发电机、大型发电机组（总论） > 风力发电机其他分类:
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& 2012 book.