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《燕山大学》 2010年
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双馈风力发电机空载并网与转子侧变流器内模控制研究

胡利民  
【摘要】: 在能源危机和环境危机日益严重的今天,风能作为一种重要的可再生清洁能源已经受到世界各国的重视,风力发电技术日臻成熟。随着风电机组单机容量的不断增大,无冲击电流并网技术成为风力发电研究领域的一个重点。本文以双馈风力发电系统为研究对象,将内模控制方法应用到双馈风力发电机空载并网控制策略中,增强系统的鲁棒性和抗扰性,实现对双馈风力发电机空载运行时定子输出电压的有效控制,实现系统从空载到并网的平滑过渡。 本文在阐述变速恒频风力发电技术特点的基础上,分析了三种适合于双馈风力发电机并网方式优缺点,总结了目前常用的空载并网控制策略特点。详细分析了双馈风力发电系统变速恒频理论及双馈风力发电机的功率关系,推导出三相静止坐标系和两相同步旋转坐标系下的双馈风力发电机数学模型; 基于双馈风力发电机定子磁链定向矢量控制理论对其旋转坐标系下数学模型进行解耦,分析建立了基于转子侧变流器控制的双馈风力发电机空载并网系统模型。研究设计了转子侧变流器电流环内模控制策略,实现并网前双馈风力发电机空载运行时定子输出电压对电网电压频率、幅值和相位的良好跟踪。并网运行时,采用以定子功率控制为外环、转子电流控制为内环的双环控制,实现定子侧有功功率和无功功率的独立调节。利用MATLAB软件搭建了系统仿真平台,完成了对上述设计方案的仿真验证,仿真结果显示该控制策略良好的动态跟踪性能。 基于11KW双馈风力发电系统实验平台,完成了基于TMS320F2812的DSP(Digital Signal Processor)数字控制器软硬件设计,进行了空载并网实验,实验结果验证了理论分析和控制策略的正确性、可行性。
【学位授予单位】:燕山大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM315

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【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 耿华;杨耕;崔扬;梁之龙;;并网型风力发电系统的现状与发展[J];东方电气评论;2006年02期
2 马小亮,许镇琳,许勇,蔡昆;数字控制交-交变频—同步电动机矢量控制系统仿真[J];电工技术学报;2000年05期
3 万航羽;黄梅;;双馈风力发电机建模及谐波分析[J];电气应用;2008年06期
4 许善椿,王文举;交流励磁变速恒频发电机原理-基本方程、等效电路、相量图及功率图[J];大电机技术;1996年05期
5 侯勇;童建东;;变速恒频双馈风力发电机并网积分型变结构控制[J];电机与控制学报;2008年03期
6 刘长樵;交流电动机磁场定向控制的解耦性分析[J];电机与控制学报;1998年01期
7 邓富金;蔡旭;;基于内模控制的双闭环PWM整流器[J];电力电子技术;2008年06期
8 李建林;赵栋利;李亚西;许洪华;;几种适合变速恒频风力发电机并网方式对比分析[J];电力建设;2006年05期
9 刘其辉;贺益康;张建华;;交流励磁变速恒频风力发电机并网控制策略[J];电力系统自动化;2006年03期
10 于庆广;刘葵;王冲;袁炜嘉;钱炜慷;张程;;光电编码器选型及同步电机转速和转子位置测量[J];电气传动;2006年04期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 卞松江;变速恒频风力发电关键技术研究[D];浙江大学;2003年
2 郭家虎;变速恒频双馈风力发电系统控制技术的研究[D];上海大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前2条
1 陈学顺;新型变速恒频风力发电系统运行方式研究[D];中国科学院研究生院(电工研究所);2003年
2 谭健;变速恒频双馈风力发电机控制系统的研究[D];湖南大学;2008年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 宁建荣;朱成实;鄢利群;;基于永磁同步电动机的全电动注塑机控制系统设计[J];工程塑料应用;2008年01期
2 叶海峰,汪翔,张志杰;柔性交流输电系统重点设备分析[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2004年03期
3 曹光华;方晨;;三电平逆变器SVPWM控制算法的研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2006年03期
4 高振华;;按不同的补偿目的计算集中补偿电容器容量[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年02期
5 杨玉东;刘保连;;基于模糊滑模控制器的PMSM伺服系统[J];安徽大学学报(自然科学版);2005年06期
6 李彦;;三相四线制DSTATCOM的无功补偿装置设计[J];安徽职业技术学院学报;2011年04期
7 强珊珊;颜文婧;江明;;无速度传感器永磁同步电机直接转矩控制系统仿真研究[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2010年04期
8 杨福猛;袁晓斌;马鑫金;徐伦;;电力系统谐波检测技术及DSP实现[J];安徽师范大学学报(自然科学版);2009年06期
9 莫丽琴;;基于数字控制单相PFC系统的研究[J];信息安全与技术;2010年10期
10 贾春秀;曲正刚;;中厚板轧制过程中轧件头部翘曲的影响因素与控制方法[J];鞍山科技大学学报;2006年01期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 杨林;樊立萍;;基于模糊的电气伺服系统等效滑模变结构控制[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
2 张细政;王耀南;;永磁同步电机无位置传感器双滑模鲁棒控制研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
3 郑征;王聪;赵焕;;PWM整流器直接功率控制的新型调制策略[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
4 周渊深;;双馈风力发电机转子交叉耦合电压的解耦研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
5 周雪松;李超;马幼捷;李季;于阳;;自抗扰控制技术在变速恒频双馈风力发电系统中的应用[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
6 刘现明;高存臣;;基于观测器的时变时滞离散系统的变结构控制[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
7 ;Unified Model for Doubly-fed Wind Generator System and Its Application in Controllers' Coordination[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
8 谢瑞;刘军;李武华;何湘宁;;环境保护中高压脉冲等离子体技术的应用[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
9 翟丽;潘永传;柳龙;;基于RecurDyn和Simulink的双电机驱动履带车辆转向动力学实时仿真[A];中国自动化学会控制理论专业委员会A卷[C];2011年
10 何宇;严英;谢辉;高志强;;汽油机可变气门定时机构的自抗扰控制[A];中国自动化学会控制理论专业委员会B卷[C];2011年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 王敏;分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响[D];合肥工业大学;2010年
2 刘翔宇;基于直接横摆力矩控制的车辆稳定性研究[D];合肥工业大学;2010年
3 谢斌;并联型有源电力滤波器谐波检测及控制技术研究[D];华中科技大学;2010年
4 陈江辉;Buck型逆变器高阶系统布尔型滑模控制及反馈线性化最优控制研究[D];华南理工大学;2010年
5 吴定会;风能转换系统的分析、控制与优化方法研究[D];江南大学;2010年
6 陈国志;电力谐波和间谐波参数估计算法研究[D];浙江大学;2010年
7 刘军;LCC-SPRC高压高频大功率电除尘电源的理论分析与功率参数设计[D];浙江大学;2010年
8 张志锋;感应电机无速度传感器直接转矩控制关键技术研究[D];沈阳工业大学;2010年
9 关丽荣;基于反推技术的永磁直线同步电机控制策略研究[D];沈阳工业大学;2010年
10 张洪阳;永磁风力发电机分布式直流并网变流器的研究与实现[D];沈阳工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 凌刚;基于DSP+FPGA的永磁同步电动机伺服驱动器研究[D];安徽工程大学;2010年
2 张蛟龙;平面二级倒立摆的控制策略研究[D];河南理工大学;2010年
3 翟清震;电流型Z源逆变器主电路控制策略研究[D];山东科技大学;2010年
4 李宜娟;基于ATMEGA64的磁阀式可控电抗器的控制研究[D];长春理工大学;2010年
5 何凤平;迟滞系统的滑模变结构控制算法研究[D];浙江理工大学;2010年
6 陈建伟;风力发电机组暂态模型和稳定性分析方法研究[D];郑州大学;2010年
7 王晨光;基于Weis-Fogh机构的船舶电力推进系统的研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
8 张杰;近水面作业的机器人综合减摇机理研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
9 姜辉;二级倒立摆控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
10 吕世家;多模块并联DC/AC电力变换技术研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王庆林,姜增如,刘喜梅;线性跟踪微分器及其在状态反馈控制中的应用[J];北京理工大学学报;1999年02期
2 耿华;杨耕;崔扬;梁之龙;;并网型风力发电系统的现状与发展[J];东方电气评论;2006年02期
3 杜秀霞,倪受元;抽水蓄能电站变速恒频运行的分析与设计[J];电工电能新技术;1999年03期
4 陈冲,齐虹;非线性状态反馈解耦控制的交流数字调速系统[J];电工技术学报;1999年01期
5 杨德刚,刘润生,赵良炳;三相高功率因数整流器的电流控制[J];电工技术学报;2000年02期
6 马小亮,许镇琳,许勇,蔡昆;数字控制交-交变频—同步电动机矢量控制系统仿真[J];电工技术学报;2000年05期
7 陈甫;一种无测速定子磁链观测器的研究[J];电工技术学报;2001年01期
8 夏长亮,文德,范娟,杨晓军;基于RBF神经网络的无刷直流电机无位置传感器控制[J];电工技术学报;2002年03期
9 贺益康,刘勇;交-交直接变换控制下矩阵式变换器的仿真研究[J];电工技术学报;2002年03期
10 夏长亮,杨晓军,史婷娜,文德;基于扰动观测器的无刷直流电机无位置传感器控制[J];电工技术学报;2002年06期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 卞松江;变速恒频风力发电关键技术研究[D];浙江大学;2003年
2 赵仁德;变速恒频双馈风力发电机交流励磁电源研究[D];浙江大学;2005年
3 张强;风力发电并网变流器工程问题研究[D];合肥工业大学;2006年
4 谢震;变速恒频双馈风力发电模拟平台的研究[D];合肥工业大学;2005年
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中国期刊全文数据库 前10条
1 林成武,王凤翔,姚兴佳;变速恒频双馈风力发电机励磁控制技术研究[J];中国电机工程学报;2003年11期
2 周健;;基于稳态模型双馈异步风力发电机功率特性分析[J];上海大中型电机;2010年03期
3 应伟航;双馈风力发电机开发[J];上海大中型电机;2005年01期
4 马杰;;浅谈兆瓦级海上风力发电机的研究[J];科技信息;2011年21期
5 ;利德华福勇1.5MW双馈异步风力发电机变流器研制成功[J];电气技术;2007年02期
6 ;兆瓦级风力发电机在兰州市研制成功[J];广西电力建设科技信息;2005年01期
7 尧敏;;美国风力发电发展计划[J];电力建设;1984年01期
8 刘先曙;;风力发电惹来官司[J];科技潮;1995年02期
9 张伟康;;风力发电[J];无线电技术;1996年00期
10 李媛媛,叶亚飞;风力发电机专用轴承[J];轴承;2004年02期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 吴世展;;兆瓦级双馈风力发电机设计[A];重庆市电机工程学会2010年学术会议论文集[C];2010年
2 焦振永;孙占山;薛洪才;李冰;;风力发电机机壳制造工艺改进(摘要)[A];2010全国机电企业工艺年会《上海电气杯》征文论文集[C];2010年
3 侯书红;张新燕;;利用面向方框图的仿真方法对风力发电机进行仿真[A];'2000系统仿真技术及其应用学术交流会论文集[C];2000年
4 李长有;程晓琦;;基于单片机的风力发电机转速检测装置设计[A];第九届全国信息获取与处理学术会议论文集Ⅱ[C];2011年
5 刘学忠;钟力生;;兆瓦级风力发电机绝缘的重复脉冲电老化寿命评定方法[A];2011中国电工技术学会学术年会论文集[C];2011年
6 臧建彬;刘飞;于佳;刘叶弟;;低风速环境风力发电机的特点及优化[A];全国农村清洁能源与低碳技术学术研讨会论文集[C];2011年
7 高明;吴志强;;基于叶素理论MW级水平轴风力发电机系统建模研究[A];第十三届全国非线性振动暨第十届全国非线性动力学和运动稳定性学术会议摘要集[C];2011年
8 李维华;曹仁贤;;变速风力发电系统逆变器的研究[A];21世纪太阳能新技术——2003年中国太阳能学会学术年会论文集[C];2003年
9 王佳;章跃进;;交流励磁双馈风力发电机磁场重构法[A];第十六届中国小电机技术研讨会论文摘要集[C];2011年
10 郭洪澈;郭庆鼎;;风力发电机组变桨距系统的H_∞控制研究[A];21世纪太阳能新技术——2003年中国太阳能学会学术年会论文集[C];2003年
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1 CNE记者 霍丽文;提高双馈风力发电机准入标准[N];中国电力报;2011年
2 娜姿;全省首台2MW双馈风力发电机在宜下线[N];宜兴日报;2011年
3 记者 赵国清;沈阳造出国内首台3.0兆瓦风力发电机[N];沈阳日报;2009年
4 通讯员 楮宁;沈阳造出国内首台3.0兆瓦风力发电机[N];中国技术市场报;2009年
5 本报记者 刘纯;让创新的“大风车”转起来![N];无锡日报;2011年
6 记者 李学华;南非发明新型垂直轴风力发电机[N];科技日报;2009年
7 本报记者 杨期仁 通讯员 赵子征 李理纯;湘机一风力发电机新产品通过省级鉴定[N];湘潭日报;2009年
8 记者 罗佳旻;“菲仕”风力发电机填补多项国内空白[N];宁波日报;2010年
9 申军平 本报记者 束洪福;从风能到电能[N];科技日报;2008年
10 记者 巴家伟;天元电机成功研制5兆瓦风力发电机[N];大连日报;2010年
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1 王慧敏;双馈风力发电机积分滑模励磁控制与混合粒子群优化设计[D];天津大学;2010年
2 范晓旭;变速恒频风力发电机组建模、仿真及其协调优化控制[D];华北电力大学(北京);2010年
3 肖如晶;双转子永磁同步风力发电机控制系统的研究[D];华南理工大学;2011年
4 周志刚;随机风作用下风力发电机齿轮传动系统动力学及动态可靠性研究[D];重庆大学;2012年
5 孔屹刚;大型风力机功率控制与最大能量捕获策略研究[D];上海交通大学;2009年
6 任丽娜;永磁同步风力发电机的最佳功率跟踪控制策略研究[D];燕山大学;2012年
7 郝正航;双馈风电机组的暂态行为及其对电力系统稳定性影响[D];天津大学;2011年
8 胡家兵;双馈异步风力发电机系统电网故障穿越(不间断)运行研究[D];浙江大学;2009年
9 金石;变速恒频无刷双馈风力发电机的直接转矩控制技术研究[D];沈阳工业大学;2011年
10 井艳军;双馈风电机组模型预测控制研究[D];沈阳工业大学;2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 胡利民;双馈风力发电机空载并网与转子侧变流器内模控制研究[D];燕山大学;2010年
2 赵巧红;双馈风力发电机测试系统的研制[D];湖南科技大学;2010年
3 雷秋菊;双馈风力发电机功率控制研究[D];湖北工业大学;2011年
4 张树鑫;双馈风力发电机变桨与变速协调控制[D];兰州理工大学;2011年
5 李定泉;双馈感应风力发电系统建模及其低电压穿越能力分析[D];华北电力大学(河北);2010年
6 彭镭;兆瓦级风力发电机监测与故障诊断系统设计[D];湖南大学;2010年
7 陈彦;双馈风力发电机最佳转速跟踪控制[D];沈阳工业大学;2011年
8 王欣;300W风力发电机偏航控制系统模拟研究[D];内蒙古农业大学;2011年
9 李佳;基于300W小型风力发电机自动刹车系统的试验研究[D];内蒙古农业大学;2011年
10 郁灿;双馈风力发电机的稳态分析与变流器设计[D];北京交通大学;2010年
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