双馈风力发电机并网控制策略研究

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1、分类号：TM343+.4密级：公开UDC：621学校代码：10127硕士学位论文论文题目：双馈风力发电机并网控制策略研究英文题目：ResearchonGrid-ConnectingControlStrategyofDoubly-FedWindPowerGenerator学位类别：工学硕士研究生姓名：马林学号：201202057学科(领域)名称：控制科学与工程指导教师：魏毅立职称：教授协助指导教师：职称：二〇一五年六月五日独创性说明本人郑重声明：所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地

2、方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得内蒙古科技大学或其他教育机构的学位或证书所使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。签名：日期：关于学位论文使用授权的说明本人完全了解内蒙古科技大学有关保留、使用学位论文（纸质版和电子版）的规定，即：本人唯一指定研究生院有权保留送交学位论文在学校相关部门存档，允许论文在校内被查阅和借阅，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。在论文作者同意的情况下，研究生院可以转授权第三方使用查阅该论文。（保密的论文在解密后应遵循此规定）签名：

3、导师签名：日期：内蒙古科技大学硕士学位论文摘要能源是当前社会人们关注的热点，随着人们对能源需求的增大，常规能源无法满足人们对能源的需求，风能作为一种可再生能源、绿色能源引起了人们的高度重视。随着近几年国内外风力发电技术的不断提高，气候的变动，政策的激励使得风力发电的前景更为广阔，而双馈风机发电机（Doubly-fedInductionGenerator,DFIG）以其优越的性能，成为了风力发电机组中有力的竞争者，故选为研究对象。首先介绍了双馈风力发电机的基本原理，并分析了DFIG等效电路和当风机处于超同步或者亚同步运行时的能量流动情况，通过双馈

4、风力发电机的数学模型建立状态方程式，引入3s/2s以及2s/2r变化来简化高阶、强耦合、非线性的数学模型。接着对如何控制背靠背双PWM变流器进行了研究，这是论文研究重点。通过基于定子磁链的矢量控制来分析转子侧变流器，实现了有功功率和无功功率解耦控制，并分析了双馈风力发电机最大风能跟踪策略的，从而使得双馈风力发电机的能量利用效率达到最优。再次对网侧变流器基于定向电压矢量控制策略进行了研究，讨论了如何使得直流母线电压的输出稳定和通过功率因数的调节来对电网进行有功功率的提供和无功功率的补偿。提出了一种利用占空比调制来生成PWM波形的方法，并提出了一种

5、通过p−q法来消除电流中的谐波，对两种方法进行了仿真，证明了方法的可行性，有效性。最后设计了双馈风力发电机实验研究，提出了实验平台的硬件选择和软件编程方案，并对网侧变流器和机侧变流器进行了仿真，证明了控制策略的准确性，为以后双馈风力发电机提供参考和依据。关键词：双馈风力发电机；矢量控制；转子侧变流器；网侧变流器；仿真I内蒙古科技大学硕士学位论文AbstractEnergyisafocusofthecurrentsocialattention.Withtheincreasingdemandofenergy,theconventionalenerg

6、ycannotsatisfytheenergydemandofpeople.Humanpayhighlyattentiontowindenergy,whichisrenewableandgreen.Thetechnologyofwindpowergenerationhasbeenimprovedinrecentyears.Thechangeofclimateandtheincentiveofpolicymaketheprospectofwindpowergenerationbroader.Becauseofitssuperiorperforma

7、nce,Doubly-fedInductionGenerator(DFIG)becomesapowerfulcontenderinthewindturbine.SoDFIGisselectedastheresearchobject.Firstly,thebasicprincipleofDFIGisintroduced.TheequivalentcircuitofDFIGandenergyflowsofDFIGwhenitisinrunningstatesofsupersynchronousandsynchronousareanalyzed.Th

8、estateequationsarebuiltaccordingtothemathematicalmodelofDFIG.3s/2sand2s/2ra