双馈风力发电机PWM整流器的研究

【摘要】：在全球能源消耗不断增长和环境污染日益严重的情况下,风能作为一种绿色清洁的可再生能源,受到世界各国人们的普遍重视。 本论文是围绕双馈风力发电系统中所用到的双馈电机及网侧PWM整流器的控制方法进行研究并仿真。 论文介绍了国内外风力发电技术的发展现状和变速恒频风力发电技术。首先对无刷双馈电机进行了分析,详述了其工作原理及推导了无刷双馈电机转子速d-q数学模型,在SIMULINK系统仿真环境下,构建了无刷双馈电机的仿真模块,并进行了仿真分析。 直接功率控制相对其它控制策略有高的功率因数和系统结构简单等优点。论文中阐述PWM整流器的工作原理并建立了三相电压型PWM整流器的数学模型;分析了电压定向的直接功率控制系统的组成,主要是功率计算、开关表、扇区划分及功率滞环比较器等功能模块的原理分析及建模;并对上述控制算法进行了仿真验证与性能分析。在传统开关表的基础上,对开关表进行改进,提出了三状态开关表的控制策略,控制效果得到改善。 将磁链的概念引入到三相PWM整流器中,定义为虚拟磁链VF,并利用虚拟磁链矢量进行定向控制和瞬时功率估算,获得了一种新的直接功率控制方法称为VF-DPC控制方法。该方法省去了电网电压传感器,提高了系统的可靠性。接着针对直接功率控制算法中存在开关频率不固定的问题,本文将直接功率控制与空间矢量调制方法相结合,仿真验证了其算法的可行性。 对于电压空间矢量控制策略,文中也进行了简要介绍,并对其进行仿真分析。最后对直接功率控制策略和空间矢量控制策略作了比较。

【学位授予单位】：中北大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TM461