双馈电机论文：双馈风力发电机组及其低电压穿越技术研究
【中文摘要】我国风力发电产业近年来发展迅猛,并网容量在逐渐增大,在电网中所占的比例在逐年增加。单个风机容量在不断增大,从原来的1MW发展到5MW,6MW风机今年6月份在华锐风电正式下线。变速恒频并网方式逐渐取代传统的恒速恒频并网,变速恒频主要包括两大主流机型,即双馈感应风力发电机组和直驱永磁同步发电机组。本文主要对双馈感应风力发电机组进行了详细的描述。首先对风轮进行了阐述,风轮吸收的功率主要取决于风速,风轮半径和风能利用系数。风能利用系数主要取决于桨距角和风轮的叶尖速比。其次通过对双馈发电机数学模型分析,提出了矢量控制算法,并分别检测转子d、q轴电流及转矩和定子有功功率构成电流内环控制和功率外环控制,利用发电机转子d、q轴电流采用矢量控制算法产生PWM脉冲触发双向PWM变流器的开通。双馈发电机其优势是功率因数可调或接近1,电流为正弦波形。最后通过双馈电机物理模型搭建了其仿真模型,验证了其有功、无功功率的独立解耦控制。通过对其发生定子端电压跌落双馈电机暂态性能分析,在电压跌落过程中必须对双馈电机过压过流采取保护措施。否则,会对双馈电机和变流器造成损害。通过软件和硬件方法实现电压跌落过程中的成功穿越。在传统的...
【英文摘要】Wind power industry in China in recent years, the rapid development in interconnection of capacity in power grid increase gradually, the proportion of also increases year
by year . Single fan capacity are constantly increasing 1MW development from the original 5MW 6MW fan to in June this year, the formal referral wind-power sinovelwind. Variable speed constant frequency grid way of substituting the traditional constant speed constant frequency grid, shifting constant frequency mainly includes two big mainst...
【关键词】双馈电机 定子磁链定向 矢量控制 低电压穿越 【英文关键词】Doub1y-Fed Inductor Generator Stator Flux Orientation Vector Control low voltage ride-through
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Abstract6
9-10
1 绪论9-14
摘要
1.1 世界风力发电
的现状与发展趋势10-12
1.2 我国风力发电的发展趋势与现状
1.4 风力
1.3 两大主流风力发电机型的现状12
12-14
发电功率调节技术速功率调节13式的组合13-14
1.4.1 变桨距功率调节与定桨距失
1.4.2 主动失速调节方式是前两种功率调节方2 风轮模拟的数学模型14-20
2.2 叶尖速比
15-16
2.1 风2.3 风能利
轮的特性分析14-15
用系数与叶片特征的关系16-20模型16-1717-18
2.3.1 风能利用系数的数学
2.3.2 影响风能利用系数的主要因素2.3.3 风力机模型及其仿真图18-20
3 双馈风
力发电机组及其数学模型20-263.1 PWM 整流PWM 逆变电压
源型变流器203.2 双馈电机工作原理20-213.3 双馈
异步电机稳态运行分析21-22量流向22-24力发电机组矢量控制基本方程26-2727-28
3.4 双馈发电机运行状态与能
4 双馈风
3.5 双馈电机数学模型24-2626-31
4.1 双馈电机在d-q坐标系统的
4.2 双馈发电机定子磁链定向矢量控制
28-29
4.4 转子电流
5 低电
4.3 定子无功功率的控制
控制和前馈环节的计算29-30压穿越技术31-49暂态性能及控制方法34-35
4.5 小结30-31
5.1 双馈风力发电机电网电压跌落过程中32-34
5.2 低电压穿越软件实现方法
5.3.1 转子5.3.3 定子侧方
5.3 低电压穿越的硬件方法35-39
5.3.2 直流母线方法5.3.4 变桨距技术39
37
侧方法35-37法37-39的选取39-4240-4242-45
5.4 Crowbar 电路阻值
5.4.1 不同Crowbar 电阻发电机特性
5.5 新型故障穿越控制策略
5.5.2
5.4.2 小结42
5.5.1 新型FRT 控制策略的优点42-43
双PWM 变频器的暂态控制43-44对比44
5.5.4 小结44-45
5.5.3 两种控制策略优缺点5.6 双馈型风力发电系统的
6 双馈
低电压运行特性45-495.6.1 仿真验证46-49
异步风力发电机实验结果及分析49-514951-52谢56
6.2 实验系统主电路相关参数
参考文献52-55
6.1 实验系统简介49-51
结论
致
在学研究成果55-56