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1、雙饋式異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電過程的建模與仿真研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文(專業(yè)學(xué)位)學(xué)生姓名:孫溧指導(dǎo)教師:楊晨教授學(xué)位類別:工程碩士(動力工程領(lǐng)域)重慶大學(xué)動力工程學(xué)院二O一六年四月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)是風(fēng)力發(fā)電發(fā)展與研究主流機(jī)型之一,由于雙饋異步式風(fēng)電機(jī)組(DoubleFedInductionGenerationDFIG)的勵磁變換器容量小、對整個風(fēng)力發(fā)電機(jī)的控制能力弱,故對DFIG雙變換器的控制策略研究顯得十
2、分重要。本文從基本的微分方程出發(fā),對雙饋式異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了理論推導(dǎo),建立了理想電網(wǎng)下的DFIG數(shù)學(xué)模型,并分別對矢量控制(VectControlVC)和直接轉(zhuǎn)矩控制(DirectTqueControlDTC)兩種常見控制策略進(jìn)行了詳細(xì)研究。因為雙饋式異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組優(yōu)良的控制性能主要來自于其網(wǎng)側(cè)變換器和轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的協(xié)調(diào)控制,通過坐標(biāo)變換對網(wǎng)側(cè)變換器和轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的控制系統(tǒng)進(jìn)行了有功功率和無功功率的有效解耦,
3、為下一步的仿真和分析奠定了基礎(chǔ)?;谝陨系睦碚撏茖?dǎo),在MatlabSimulink平臺上搭建了1.5MW的DFIG機(jī)組仿真模型,研究了在不同控制策略中的電網(wǎng)故障下DFIG機(jī)組的動態(tài)響應(yīng)特性,并進(jìn)行了比較,分析了兩種控制策略在相應(yīng)動態(tài)擾動的優(yōu)劣。仿真結(jié)果表明,當(dāng)風(fēng)速由低于額定風(fēng)速上升到額定風(fēng)速附近時,兩種模型都可以良好的模擬出最大風(fēng)能追蹤的過程,從而實現(xiàn)高效利用風(fēng)能的控制目標(biāo)。使用DTC方法時的槳距角變化較大,但動態(tài)響應(yīng)較VC更快。當(dāng)電網(wǎng)
4、發(fā)生三相對稱跌落和A相接地短路故障時,兩種模型都具有一定的防沖擊能力,但不能完全抑制轉(zhuǎn)子電流過電壓和直流母線過電壓,VC和DTC均可以減少有功功率和和無功功率的二倍頻波動分量,DTC還可以減少基頻波動分量。最后,根據(jù)IEC風(fēng)功率特性曲線測試標(biāo)準(zhǔn),對使用激光測風(fēng)雷達(dá)代替?zhèn)鹘y(tǒng)機(jī)械測風(fēng)儀的方法進(jìn)行了實驗,并對某風(fēng)電場的單臺風(fēng)力發(fā)電機(jī)組風(fēng)況進(jìn)行測量,根據(jù)實際運行出力特性數(shù)據(jù)繪制了該機(jī)組的風(fēng)速功率特性曲線,證實了該測量方法的可行性。通過Simul
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