双馈风力发电机并网运行控制的研究

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1、天津科技大学学位论文原刨性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究工作所取得的成果。除文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包括任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果内容，也不包括为获得天津科技大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本文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：哟阳日期：功l戽；月哆日知识产权和专利权保护声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师具体指导下并得到相关研究经费支持下完成的

2、，其数据和研究成果归属于导师和作者本人，知识产权单位属天津科技大学；所涉及的创造性发明的专利权及使用权完全归天津科技大学所有。本人保证毕业后，以本论文数据和资料发表论文或使用论文工作成果时署名第一单位仍然为天津科技大学。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：前务阳日期：矽l戽弓月l岁日学位论文版权使用授权书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，同意公布论文的全部或部分内容，允许论文被查阅和借阅。本人授权天津

3、科技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。保密Il(请在方框内打“、／”)，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密IVI(请在方框内打“√”)。作者签名：柏阳日期：扣It年；月,3--n导师签名：1嚆、西日期：oqfa年弓月ff同摘要随着现代工业的飞速发展，人类对能源的需求明显增加，而地球上可供利用的常规能源日趋匮乏。如何实现能源的持续发展，保证经济和社会的可持续发展，已经成为各国政府必须解决的大问题，即能源战略问

4、题。目前世界各国电能产生主要依靠火力发电。但是，由于火力发电以碳氢化合物为主要成分的煤、石油等为燃料，污染严重，相比之下风能具有无污染、安全可再生、储量大、具有统计规律等特点，因此，为实现能源的持续发展，世界各国都在积极的发展风力发电。本文首先分析了当今世界和我国的风力发电的发展现状，研究了由双馈异步发电机构成的风力发电系统，及如何利用变速恒频控制提高风能利用率，如何以其独立有功功率和无功功率调节能力来改善电力系统稳定性。对变速恒频双馈风电发电系统的运行原理特性、数学模型、控制策略进行分析。主要研

5、究在额定风速以下风电机组的控制，根据风速变化，在运行中保持最大叶尖速比以获得最大风能，并保持输出到电网的电能恒频恒压和单位功率因数运行，以及基于定子磁链定向矢量控制策略，构建双馈异步发电机的矢量控制系统，设计其中的电流环和转速环的PI调节器，实现转子励磁电压电流和功率的解耦关系。分析了SVPWM的原理算法和数学模型，设计了基于电压定向矢量控制的网侧和转子侧变换器的控制策略，实现网侧和转子侧变换器交流侧功率因数调节和直流母线的电压控制。基于MATLAB／SIMULINK平台，建立了双馈异步发电系统的

6、仿真模型，包括风力机、双馈发电机(包括网侧和转子侧变换器)、控制器(包括网侧和转子侧变换器控制器)。结合理论研究对仿真结果的分析验证了方法有效性以及双馈发电机控制系统的良好控制性能。关键词：风力发电；变速恒频；双馈发电机；矢量控制；SVPWM变换器Withtherapiddevelopmentofmodemindustry。thedemandforenergyincreasessignificantly，andtheusefulconventionalenergyontheearthscarces

7、increasingly．Howtorealizethesustainabledevelopmentofenergyandensurethesustainabledevelopmentoftheeconomyandsocietyhasalreadybecomeabigproblem，namelyenergystrategy，whichthevariouscountrygovernmentshavetosolve．Now，electricenergyproductionofallcountriesm

8、ainlyrelysonthermalpowergeneration．Comparedwiththethermalpowerbasedoncoalandoilwhichconsistmainlyofcarbohydrate，thewindpowerhasthecharacteristicsofnopollution，safety，regeneration，largestorageandstatisticallaw．Therefore，allthecountriesintheworl