双馈感应风力发电机控制系统关键技术研究.pdf

双馈感应风力发电机控制系统关键技术研究湖南大学博士学位论文学校代号:级:学密号:
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导师签名:舷日期:芬牙作者签名彳岔球湖南大学学位论文原创性声明学位论文版权使用授权书槐C茼如旯拢∞年弓月本人郑重声明: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。对论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:年弓月/日本学位论文作者完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C芸冢年解密后适用本授权书。朐谝陨舷嘤Ψ娇蚰诖颉薄獭日期:日期:、
要摘空载工况下的数学模型,在此基础上对双馈感应发电机的准同期并网控制策略进随着常规能源短缺和环境污染问题加剧,使得可再生能源特别是风能的开发利用得到世界各国的高度重视。加之电力电子器件制造和技术的飞速发展,大型兆瓦级变速恒频风力发电机组成为了风电机组的技术发展方向。双馈感应发电机珼具有转子励磁变频器容量小、成本低,机电系统柔性连接,风能捕获能力强等特点,成为目前世界风电制造商开发的主流机型,其交流励磁控制技术也成为重要的研究方向。本文对风力发电用双馈感应发电机控制系统的各项关键技术进行了详细说明,建立了基于定子磁链定向的双馈感应发电机矢量控制模型,实现了电机变速驱动和有功/无功功率解耦控制。然后采用模型参考自适应,俣缺媸都际酰迪至怂ɡ「杏Ψ⒌缁匏俣却ǜ衅控制。为验证理论分析的正确性,以的双馈感应发电机为例设计一套控制系统。通过在电动机运行工况下的转速控制实验和在发电机运行工况下的功率控制实验,验证了估测的转子位置和转速在不同转速和功率工况下的稳定性和准确度。仿真和实验结果可以看出,将基于的转速辨识模型应用到双馈感应发电机的矢量控制系统是可行的,系统具有良好的稳态精度和动态性能,对实现双馈感应发电机无速度传感器控制有参考意义。本文主要研究内容和创新性的成果如下:双馈感应发电机的矢量控制策略是整个控制系统的核心。基于双馈感应发电机的数学模型,推导出在电动机运行工况下的转矩/转速控制,以及在发电机运行工况下的有功/无功解耦控制。并且,得出了双馈感应发电机的偷刃У缏罚并且分析了在各种工况下的双馈感应电机的种运行模式。对于电网友好型无冲击并网控制技术进行了研究。建立了双馈感应发电机行了研究,并且描述了自同期并网控制技术。变速恒频风力发电技术中,能量双向流动变流器是风力发电系统最核心的控制部件。提出了直流母线电压稳定的重要性,建立了网侧变流器,的数学模型,在此基础上推导出网侧变流器的直流母线电压闭环的矢量控制策略,并且对网侧变流器滤波器类型选择和参数设计进行了分析,得到最优的滤波器参数值。近年来,双馈感应发电机的无速度传感器矢量控制技术一直是研究热点。无速度传感器技术有诸多优点:降低系统成本,无需安装和维护转子位置传感器,双馈感应发电机无速度传感器控制系统关键技术研究瓼..、