当前位置: 首页 > 学术论文 > 风能 > 正文

直驱风电系统的双PWM变换器控制策略研究

关注热度:105   来源:新能源学术论文  作者:邱丽
相似论文 相关推荐 你可能关注 点击排行 我要评论

【摘要】:风能资源是清洁、无污染的绿色能源,是目前发展最快的可再生能源之一,受到了全球的广泛关注。风力发电系统是能够实现风能转化成电能的重要装置,而全功率变流器是风力发电系统中实现发电能量馈入电网的重要部件,因此对全功率变流器控制技术的研究受到了各国学者的关注。直驱型风力发电系统省去了需要经常维修的齿轮箱,提高了系统效率,降低了投资和维护成本,是风力发电技术的发展趋势和当前研究热点。本文主要研究了直驱风电系统的全功率变流器控制策略。 本文建立了永磁直驱风力发电系统各部分的数学模型,选取双PWM变流器的结构,电流控制器采用常规的PI控制器。在机侧变流器中,采取了基于转子磁场定向的双闭环控制方案;在网侧变流器中,采取了基于电网电压定向的双闭环控制方案。仿真结果表明,机侧可以实现转速快速跟随风速变化,追踪最大风能,网侧可以维持直流母线电压的稳定和实现有功无功分量的解耦控制。 由于传统PI控制器只能实现对直流信号的无静差控制,因此需要进行坐标变换运算,导致系统结构复杂性变大和算法实现的难度增大;为了实现系统动态性能的改善,在控制过程中要加上交叉耦合项和前馈补偿项,而这两项均受温度和电路参数的影响,从而降低了系统的稳定性。针对传统PI控制器存在的缺陷,引入比例谐振(proportion resonant,PR)控制器。PR控制器能够在静止坐标系下实现对交流分量的无静差跟踪,在深入分析了PR控制器的基本原理和特性的基础上,提出一种改进型PR控制器,并将其应用到直驱风电系统的双PWM变流器控制系统中。在Matlab/Simulink平台上分别搭建了基于比例谐振控制的网侧变换器和机侧变换器矢量控制系统,并进行了仿真实验和分析,通过与PI控制方案的仿真结果进行对比,验证了该控制策略的正确性和优越性。
【关键词】:永磁直驱风电系统 双PWM变流器 矢量控制 比例谐振控制
【学位授予单位】:湖南工业大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2014
【分类号】:TM614
【目录】:
  • 摘要4-5
  • ABSTRACT5-9
  • 第一章 绪论9-18
  • 1.1 研究的背景和意义9
  • 1.2 国内外风电产业的发展概况9-12
  • 1.3 风力发电系统并网的分类12-15
  • 1.3.1 恒速恒频风电系统并网方式13-14
  • 1.3.2 变速恒频风电系统并网方式14-15
  • 1.4 直驱型风力发电机组的变流器拓扑结构15-17
  • 1.5 本文的主要研究内容17-18
  • 第二章 直驱风力发电系统的数学建模18-27
  • 2.1 风力机的特性及数学模型分析18-20
  • 2.2 永磁同步发电机数学模型20-24
  • 2.2.1 永磁磁同步电机在三相静止坐标系下的数学模型20-21
  • 2.2.2 永磁同步电机在两相旋转坐标系下的数学模型21-24
  • 2.3 三相 PWM 变流器基本数学模型24-25
  • 2.4 直流环节的数学模型25-26
  • 2.5 本章小结26-27
  • 第三章 永磁直驱风电变流系统控制研究27-42
  • 3.1 SVPWM 调制技术27-30
  • 3.1.1 电网三相电压和电压空间矢量27
  • 3.1.2 电压空间矢量计算27-30
  • 3.2 机侧变流器的控制策略研究30-34
  • 3.3 网侧变流器的控制策略研究34-37
  • 3.4 仿真结果与分析37-41
  • 3.5 本章小结41-42
  • 第四章 永磁直驱风力发电变流系统比例谐振控制42-59
  • 4.1 比例谐振 PR 控制器42-46
  • 4.1.1 比例谐振 PR 控制器的基本原理42-44
  • 4.1.2 PR 控制器无静差控制理论分析44-46
  • 4.2 改进型 PR 控制器设计46-51
  • 4.2.1 改进型 PR 控制器的提出46-49
  • 4.2.2 改进型 PR 控制器的参数设计49-51
  • 4.3 基于 PR 控制的双 PWM 变流器的控制系统51-54
  • 4.3.1 基于 PR 控制的机侧变流器的控制系统52-53
  • 4.3.2 基于 PR 控制的网侧变流器的控制系统53-54
  • 4.4 仿真结果与分析54-58
  • 4.5 本章小结58-59
  • 第五章 总结与展望59-61
  • 5.1 研究工作总结59-60
  • 5.2 展望60-61
  • 参考文献61-64
  • 攻读学位期间主要研究成果64-65
  • 致谢65


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

直驱永磁同步风力发电机的最佳风能跟踪控制    姚骏;廖勇;瞿兴鸿;刘刃;

我国风力发电的现状和前景    刘朋光;崔健生;

基于载波相移SPWM技术的电流型有源电力滤波器的研究    李建林,林平,王长永,张仲超

电压型PWM整流器直接功率控制系统    王久和;李华德;王立明;

单相逆变器并网控制技术研究    赵清林;郭小强;邬伟扬;

直驱型永磁同步风力发电机机侧变流器谐波抑制    肖磊;黄守道;黄科元;陈自强;熊山;

适用于农网的中小功率风力发电电源研究    汪洋;成立;

交流电机的定子绕组展开图分析    翟光荣;

风轮机特性的模拟    荆龙;王昕;汪至中;

基于应力损伤的电力机车传动系统损伤度模型    卢西伟;刘志刚;沈茂盛;

变速恒频双馈异步发电机组的控制技术    刘尹霞;刘峰;

单片机在发电机组并联运行中的应用    刘海林;杨润生;霍艳军;

双馈感应发电机调速风力机    魏毅立,李华德,吴振奎,尚德舜

纯电动旅游客车驱动系统加速过程动态仿真    邹渊,孙逢春,张承宁

三相PWM整流器的模糊免疫PID控制    廖晓钟;肖延磊;李爽;

大型风力发电用机舱罩的研制    李义全;李秀芬;胡秀东;王海龙;尹钊;

我国高原地区风力发电研究    缪江豫;邢瑞鹏;

PWM整流器直接功率控制的新型调制策略    郑征;王聪;赵焕;

永磁同步电动机负载转矩观测器数字化实现研究    王应海;张好明;丁慎平;

积分模糊滑模控制在变速风力发电机组中的应用    杨锡运;刘欣然;

基于单片机的风力发电机转速检测装置设计    李长有;程晓琦;

驱动电机工作点对电动汽车动力特性影响的研究    陈新然;孙力;金鹏;

PWM整流器瞬时功率PI控制与电流解耦控制    陈国璋;卢泉;

高压同步电动机的励磁控制    柏伟国;张永;刘朝蓉;程正利;

新型空调柜的创新设计    陈炯;

可再生能源中的控制与电力电子技术    吴捷;杨金明;杨俊华;

无刷双馈电机建模及智能控制策略研究    邵宗凯

变速恒频风力发电系统故障特性与保护技术研究    撖奥洋

风能转换系统的分析、控制与优化方法研究    吴定会

新型磁通切换型磁阻电机系统的分析、设计与控制研究    王道涵

基于并网逆变器电能质量与变换效率的若干关键技术研究    杨波

浮力摆式波浪能发电装置关键技术研究    张大海

大型风电机组变桨距控制策略研究    王哲

永磁式直驱风电机组控制技术研究    刘颖明

双馈风电机组模型预测控制研究    井艳军

变速恒频无刷双馈风力发电机的直接转矩控制技术研究    金石

短路限流器在矿山供电系统中的应用研究    苏静

风力发电机偏航控制系统的研究    金长生

基于ADSP-BF533的非侵入式高效电机监测系统    徐海洋

异步电机矢量控制系统的参数辨识研究    于群

基于DSP的开关磁阻电机风力发电系统研究    王增国

基于LabVIEW的风力机叶片振动监测系统开发    陈顺章

考虑风速随机性的风电场电压相关问题的研究    周志飞

风电场动态无功补偿方案设计    冯凯辉

风光联合发电系统建模与设计    陈丽

风电机组变桨距实验平台数字物理混合设计及仿真    杨先有

设置扇形边界死区的电压型PWM整流器直接功率控制    王久和,李华德,杨立永

PWM整流器的控制器工程化设计方法    熊健,张凯,陈坚

电压型PWM整流器直接功率控制技术    王久和,李华德,李正熙

用于抑制多相异步电动机定子谐波电流的电抗滤波器    王铁军;辜承林;赵镜红;姜晓弋;

基于模糊逻辑的定子电流谐波控制    周广旭;唐任远;

特大功率组合变流器的相移SPWM技术    张仲超,张劲东,方强

光伏并网发电系统的控制方法    赵为;余世杰;沈玉梁;苏建徽;

变速恒频风力发电系统最大风能追踪控制    刘其辉,贺益康,赵仁德

风力发电机无速度传感器网侧功率直接控制    徐科;胡敏强;郑建勇;吴在军;

并联有源滤波器的最优电压滞环电流控制    粟时平,李圣怡

太阳能光伏并网发电系统的研究    赵为

直驱型风力发电系统全功率并网变流技术的研究    陈瑶

永磁直驱风电机组低电压穿越技术的仿真分析    吴素娟;张新燕;孙远军;

永磁直驱风力发电在煤矿蓄水系统中的应用    郑本海;秦显远;王万渝;

永磁同步直驱风力发电系统并网的仿真研究    余晓鸿;熊焱;

永磁直驱风力发电系统故障穿越过程瞬态行为分析    王炜;马西奎;

直驱风力发电系统机侧控制策略的研究    徐媛;关振宏;徐剑松;

双馈、直驱风力发电机特点分析    张胜男;潘波;

直驱风电机组建模与仿真    阿丽努尔·阿木提;晁勤;吐尔逊·依布拉音;袁铁江;

永磁直驱风电系统故障穿越技术研究综述    张金平;汪宁渤;丁坤;马彦宏;周识远;李津;

发动机液驱风扇系统的设计及性能研究    张洪信,张铁柱,万福君,陈秉聪

双驱风力发电机的并网建模与仿真    杜太行;李娜;王进立;

《永磁直驱风力发电机组的设计与技术》出版    

永磁直驱风力发电机组的几个问题(下)    贾大江;岳军;苏日娜;

双PWM控制永磁直驱风力发电系统并网研究    杨国良;陈媛媛;

永磁直驱风电机组变流器控制简述(下)    程鹏;李国祥;

中国航天进军直驱风力发电机市场    赵汉威

直驱风力发电机市场添新动力    记者 潘晓娟

我国研制成功2.0兆瓦永磁直驱风力发电机    杨柳

国内首台1.5兆瓦半直驱风电机组在哈下线    记者 薛婧

航天技术直驱风机下线    记者 殷新宇

55台直驱风力发电机安装乌兰察布 年发电1.2亿度    胡丽娟

航天永磁直驱风机研制获突破性成果    张敏 王新平

900kW航天电励磁直驱风机控制系统整机测试运行良好    王新平

2MW级永磁直驱风力发电交流器通过鉴定    记者 张强

从“后来者”迈向“领跑者”    记者 苏卫东

基于CSC永磁直驱风力发电系统协调控制方法与策略研究    赖纪东

基于储能的直驱风力发电系统优化控制策略    张坤

永磁直驱风力发电变流器的并联运行研究    李瑞

低速永磁直驱风力发电变流器若干关键技术研究    杨恩星

永磁直驱风力发电系统故障穿越技术的研究    杜振华

永磁直驱风力发电系统低电压穿越控制技术研究    任亚钊

永磁直驱风力发电系统控制算法的一些研究    李喆

永磁直驱风力发电系统的控制研究    王宇

永磁直驱风电系统无源无速度传感器控制方法研究    任毅

兆瓦级永磁直驱风力发电系统的控制研究    王仲勋

直驱风力发电系统故障穿越技术研究    曹虎

电网电压不平衡下永磁直驱风力发电系统运行与控制研究    陈西寅

永磁直驱风力发电系统变流控制技术的研究    崔国祥

永磁直驱风力发电机的优化设计与系统性能评估    李镕耀

 
关键词: 永磁直驱风电系统

[ 学术论文搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 
相关学术论文推荐
 
0条 [查看全部]  相关评论
 
推荐论文
智能推荐
 
网站首页 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 排名推广 | 广告服务 | 积分换礼 | 网站留言