小型垂直轴风力发电并网逆变器的研究

《小型垂直轴风力发电并网逆变器的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、中图分类号：TM464论文编号：2017303085UDC：密级：公开硕士学位论文小型垂直轴风力发电并网逆变器的研究作者姓名：马振宇学科名称：机械工程研究方向：机电系统测控技术学习单位：华北理工大学学制:2.5年提交日期：2017年12月2日申请学位类别：工程硕士导师姓名：玄兆燕教授单位：华北理工大学机械工程学院赵欣高工论文评阅人：景会成副教授单位：华北理工大学电气工程学院武晓兵副高工单位：唐山三友氯碱有限责任公司论文答辩日期：2018年03月06日答辩委员会主席：陈贵清教授关键词：风力发电；并网逆变器；PR控制；

2、复合控制；电能质量治理唐山华北理工大学2018年3月ResearchonSmallVerticalAxisWindPowerGridConnectedInverterDissertationSubmittedtoNorthChinaUniversityofScienceandTechnologyinpartialfulfillmentoftherequirementforthedegreeofMasterofEngineeringbyMaZhenyu(MechanicalEngineering)ProfessorX

3、uanZhaoyanSupervisor:ZhaoXinMarch,2018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的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写的研究成果，也不包含为获得华北理工大学以外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。论文作者签名：日期：年月日关于论文使用授权的说明本人完全了解华北理工大学有关保留、使用学位论文的规定，即：已获学位的

4、研究生必须按学校规定提交学位论文，学校有权保留、送交论文的复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以将学位论文的全部或部分内容采用影印、缩印或编入有关数据库进行公开、检索和交流。作者和导师同意论文公开及网上交流的时间：□√自授予学位之日起□自年月日起作者签名：导师签名：签字日期：年月日签字日期：年月日摘要随着化石能源危机和环境污染问题日益突出，绿色可再生能源得到了快速发展。风力发电技术作为可再生能源的代表，近年来得到了国内外广泛的关注。并网逆变器是风力发电系统中的关键电气设备，其控制策略与风电系统的安全性、稳定性、高效

5、性等各种性能密切相关，进而影响整个分布式发电系统及电网运行。因此，构建精准的风力发电系统构架，采用适合风电系统的控制策略有待进一步的研究和开发。针对小型风力发电并网逆变器在采用传统PI控制时存在的稳态误差、抗扰能力差、谐波含量高等缺点，提出一种优越的复合控制策略。首先建立并网逆变器拓扑结构的数学模型，从数学和物理模型两个角度探讨基于SPWM的准比例谐振（QPR）控制在稳态精度和抵抗非周期扰动方面的优越性；运用控制变量法对QPR控制器中三个参数对控制系统性能的影响进行探究，整定具体的参数设计方法。由于重复控制在抵抗周

6、期性扰动方面具有很好的效果，因此引入改进重复控制与QPR控制相整合。运用Matlab/Simulink仿真实验，搭建并网逆变器电路及控制系统，结果表明所设计的复合控制策略能够够抵抗周期和非周期两种扰动，并提高了系统的稳态精度，降低了谐波含量。针对公共并网点的电能质量问题，提出一种具有谐波和无功实时补偿功能的控制策略。首先搭建LCL型多功能并网逆变器，以瞬时无功功率理论为基础，通过abc-dq坐标转换，将有功分量与无功分量进行解耦分离，设计一种能够实时跟踪负载谐波和无功的控制方法；探讨在多功能并网逆变器中LCL滤波器

7、的设计方法。在Matlab中搭建LCL型并网逆变器的仿真实验，证明了实时补偿谐波和无功控制策略及LCL参数设计的正确性。图42幅；表1个；参52篇。关键词：风力发电；并网逆变器；PR控制；复合控制；电能质量治理分类号：TM464-I-AbstractWiththefossilenergycrisisandenvironmentalpollutionproblemsbecomeprominent,andgreenrenewableenergyhasbeendevelopment.Asarepresentativeof

8、renewableenergy,windpowertechnologyhasreceivedattentionathomeandabroadinrecentyears.Gridconnectedinverteristhekeyelectricalequipmentinwindpowergenerationsystem,anditscontrolstrateg