变速恒频双馈风力发电系统双PWM变换器毕业论文

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1、毕业论文变速恒频双馈风力发电系统双PWM变换器1、摘要22、变速恒频双馈风力发电变换器概述32.1研究背景32.3创新点42.4技术领域42.5技术优势52.6技术关键和主要技术指标62.7使用说明书73、变速恒频双馈风力发电系统网侧变换器控制123.1基于Pi控制器的电网电压定向控制123.1.1网侧变换器数学模型123.1.2控制系统构成143.1.3仿真与结果分析153.2网的变换器PR控制173.2.1PR控制器173.2.2PR控制系统构成193.2.3仿真与结果分析204.变速恒频双馈风力发电系统转子侧变换器控制254.1基于PI控制器的定子磁

2、链定向矢量控制254.1.1双馈电机控制系统构成264.1.2仿真与结果分析274.2自适应PR控制294.2.1自适应PR控制系统构成304.2.2无静差理论验证314.2.3仿真与结果分析325、应用前景和适用范围365.1应用前景365.2适用范围376附件381、摘要变速恒频双馈风力发电系统具有变速运行范围宽、系统运行效率高、功率变换器容量小、成本低等优势，在风力发电系统中得到了广泛的应用。在该系统中，转子交流励磁变换器的控制是关键。本文的研究工作主要是围绕着变速恒频双馈风力发电系统双PWM变换器的控制展开．在对网侧变换器的研究中，通过分析网侧变换

3、器数学模型和PR控制器特性，提出了网侧变换器PR控制策略，与传统的双闭环PI控制相比，该策略能够充分发挥PR控制器在静止坐标系下实现交流输入信号无稳态误差的特点及其在谐波补偿方面的优势，无需坐标旋转变换，省去易受温度及电路参数影响的耦合项及前馈补偿项，从而减小了控制算法的实现难度，提高了控制系统的鲁棒性，并且有利于电能质量的改善；在对转子侧变换器的研究中，针对基于PI控制器的定子磁链定向矢量控制策略下系统控制性能易受电机参数影响的问题，提出了自适应PR控制策略。在此基础上，对1.5MW变速恒频双馈风力发电机组自适应PR控制系统的性能进行了仿真验证．此外，为

4、解决变速恒频双馈风力发电系统运行中转子侧功率的频繁变化所引起的直流母线电压波动剧烈等问题，对双PWM变换器协调控制进行了研究，提出了一种双PWM交换器联合控制策略一负载电流前馈控制，并进行了仿真研究。结果表明，该策略能够有效抑制直流母线电压波动，有利于降低电解电容的容量，提高机组的可靠性。关键字：变速恒频；风力发电；双PWM变换器；PR控制2、变速恒频双馈风力发电变换器概述2.1研究背景当前，人类发展所共同面临的两大问题：一是能源枯竭，如煤炭枯竭、石油和天然气等常规能源储量日益减少；二是生态坏境的恶化。基于上述的两大问题，开发和利用可再生无污染能源对人生存

5、环境的改善意义重大，人们开始把目光投向风能这种取之不尽、用之不竭的清洁能源。如果把全世界风能理论蕴藏量的百分之一用于发电，即可为当今世界经济发展提供强大的动力支持。风能是最清洁的能源之一，风力发电是大规模利用风能最经济的方式。地球上的风能大大超过水流的能量，也大于固体燃料和固体燃料的总和。目前世界每年燃烧煤所获得的能量，只有风力在一年内所提供能量的三分之一。因此，国内外都很重视风能的开发利用。在这种大环境中，为了提高风力发电转换的效率，本团队研发了“变速恒频双馈风力发电变换器”。2.2设计目的和基本思路设计目的：随着风电机组容量的不断增大，提高机组运行效率

6、成为风力发电技术研究的重要内容。可实现最大风能追踪的变速恒频双馈风力发电系统成为研究开发的热点——变速恒频双馈风力发电变换器应运而生，为风力发电提供更加可靠的保障。基本思路：本变换器以双PWM变换为基本原理，包括网侧变换器的常规矢量控制和PR控制、转子侧变换器的常规矢量控制和自适应PR控制以及双PWM变换器联合控制，并分别进行了仿真分析和验证。2.3创新点·采用矢量控制技术·多重化PWM控制技术·无源整流与PWM整流可选·采用DSP作为核心控制芯片，具有较高的实时性·压接工艺的IBGT技术，有效抗振动·变换电路与控制电路独立设计，完全隔离，绝缘等级高，操作

7、安全·主动的无功控制，可以根据需求进行超前或滞后补偿·高效率，本产品具有>96%的变换效率·零冲击并网，自动软并网和软解列控制·随机风速下的电功率平滑控制2.4技术领域风力发电，是面向未来最清洁能源之一。变速恒频双馈风力发电变流器，是为风力发电机与电网之间建立的桥梁和纽带，它是一种将多变的风力电能变换成稳定的电能馈入电网的装置。同时，它可以为同类发电系统提供稳定高效的变流作用。此装置必将有广阔的应用空间。2.5技术优势1.三相电压型PWM变换器是三相变换器中最常用的一种，因此，关于它的研究是最充分的，控制技术是最成熟的，相关的文献和可利用的资料最多。2。许

8、多功率器件的生产商专门针对这种结构的变换器设计了功率模块，并已大批