直驱型风力发电系统并网变流技术的研究

《直驱型风力发电系统并网变流技术的研究》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、华北电力大学(北京)硕士学位论文直驱型风力发电系统并网变流技术的研究姓名：李再冉申请学位级别：硕士专业：电气工程指导教师：王泽忠；林慧榕201106华北电力大学硕士学位论文摘要直驱型风电机组因其具有能量转换效率高、可靠性高、并网功率控制灵活等优点，成为了继双馈型风电机组之后风力发电技术领域的重要研究方向。然而，对于目前主流的兆瓦级直驱型风电机组而言，我国在变流机组及其核心控制技术方面仍依赖进口，极大制约了风电产业的进一步发展。因此，本文围绕直驱型风电机组全功率并网变流技术展开理论研究，对网侧变流器和电机侧变流器的设计方法与控制策略进

2、行分析探讨，并通过仿真验证了理论研究成果的正确性。首先，本文重点分析了二极管箝位式三电平逆变器拓扑结构，对三电平逆变器SVPV／M调制算法进行了深入研究。并通过对三电平逆变器模型的大量仿真，得出SVPWM方法应用于三电平逆变器的可行性，它的输出相电压波形更接近于正弦波，在相同开关频率条件下，大大降低了谐波污染。其次，建立了风力机的数学模型；根据此数学模型在MATLAB／simulink中建模，对风力机的特性进行了仿真分析第三，介绍了永磁同步发电机数学模型的推导过程；利用数学模型的公式研究了发电机侧的控制策略，由于控制过程中用到PI调

3、节器，所以还介绍了一种根据传递函数计算PI调节器参数的方法。第四，在三电平逆变器的并网控制方式上，采用电压外环与电流内环双闭环控制系统，实现了直流侧电压与网侧电流的控制，并且实现了单位功率因数按正弦波电流控制。并通过Matlab／simulink仿真工具进行验证。关键词：直驱型风力发电：全功率变流器：永磁同步发电机华北电力大学硕士学位论文AbstractDirectdrivewindturbinebecauseofitshighenergyconversionefficiency,hi曲reliability,andflexible

4、networkpowercontrol，etc．，becomethefollowingdouble·fedwindpowergenerationwindturbinetechnology,afteranimportantresearchdirection．However,thecurrentmainstreamMWdirectdrivewindturbine,theconverterofthecontrolunitanditscoreisstilldependentonimports，whichgreatlyrestrictedth

5、efurtherdevelopmentofwindpowerindustry．Therefore，thisfocusondirectdrivewindturbine伽lpowerconvertertechnologyandnetworkexpansiontheorystudyonthenetworksideconverterandthemotor-sideconvertercontrolstrategydesignandanalysisof,andverifiedbysimulationtheoreticalresearchisco

6、rrect．Firstly，thepaperfocusesonthethree-leveldiodeclampedinvertertopology,thethree—levelinverterSVPWMmodulationalgorithmindepth．ThroughalargenumberofsimulatiOIlSofthethree．1evelinvertermodel，obtainedthefeasibilityofthethree-levelSVPWMmethodappliedtotheinverter,itsoutpu

7、tphasevoltagewaveformclosertosinewave,andgreatlyreducetheharmonicpollutionatthesameswitchingfrequency．Secondly,establishedamathematicalmodelof、析ndturbine；modelinginMATLAB

8、simulinkaccordingtothismathematicalmodel，thecharacteristicsofthewindturbinesimulationwasanalysised

9、．Thirdly,theintroductionofpermanentmagnetsynchronousgeneratormathematicalmodelingprocedureweremade；studiedthecontrols