雙饋式異步風(fēng)力發(fā)電機發(fā)電過程的建模與仿真研究.pdf

1、雙饋式異步風(fēng)力發(fā)電機發(fā)電過程的建模與仿真研究重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文（專業(yè)學(xué)位）學(xué)生姓名：孫溧指導(dǎo)教師：楊晨教授學(xué)位類別：工程碩士（動力工程領(lǐng)域）重慶大學(xué)動力工程學(xué)院二O一六年四月重慶大學(xué)碩士學(xué)位論文中文摘要I摘要雙饋式風(fēng)力發(fā)電機是風(fēng)力發(fā)電發(fā)展與研究主流機型之一，由于雙饋異步式風(fēng)電機組（DoubleFedInductionGenerationDFIG）的勵磁變換器容量小、對整個風(fēng)力發(fā)電機的控制能力弱，故對DFIG雙變換器的控制策略研究顯得十

2、分重要。本文從基本的微分方程出發(fā)，對雙饋式異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的各個子系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型進行了理論推導(dǎo)，建立了理想電網(wǎng)下的DFIG數(shù)學(xué)模型，并分別對矢量控制（VectControlVC）和直接轉(zhuǎn)矩控制（DirectTqueControlDTC）兩種常見控制策略進行了詳細研究。因為雙饋式異步風(fēng)力發(fā)電機組優(yōu)良的控制性能主要來自于其網(wǎng)側(cè)變換器和轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的協(xié)調(diào)控制，通過坐標(biāo)變換對網(wǎng)側(cè)變換器和轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的控制系統(tǒng)進行了有功功率和無功功率的有效解耦，

3、為下一步的仿真和分析奠定了基礎(chǔ)?；谝陨系睦碚撏茖?dǎo)，在MatlabSimulink平臺上搭建了1.5MW的DFIG機組仿真模型，研究了在不同控制策略中的電網(wǎng)故障下DFIG機組的動態(tài)響應(yīng)特性，并進行了比較，分析了兩種控制策略在相應(yīng)動態(tài)擾動的優(yōu)劣。仿真結(jié)果表明，當(dāng)風(fēng)速由低于額定風(fēng)速上升到額定風(fēng)速附近時，兩種模型都可以良好的模擬出最大風(fēng)能追蹤的過程，從而實現(xiàn)高效利用風(fēng)能的控制目標(biāo)。使用DTC方法時的槳距角變化較大，但動態(tài)響應(yīng)較VC更快。當(dāng)電網(wǎng)

4、發(fā)生三相對稱跌落和A相接地短路故障時，兩種模型都具有一定的防沖擊能力，但不能完全抑制轉(zhuǎn)子電流過電壓和直流母線過電壓，VC和DTC均可以減少有功功率和和無功功率的二倍頻波動分量，DTC還可以減少基頻波動分量。最后，根據(jù)IEC風(fēng)功率特性曲線測試標(biāo)準(zhǔn)，對使用激光測風(fēng)雷達代替?zhèn)鹘y(tǒng)機械測風(fēng)儀的方法進行了實驗，并對某風(fēng)電場的單臺風(fēng)力發(fā)電機組風(fēng)況進行測量，根據(jù)實際運行出力特性數(shù)據(jù)繪制了該機組的風(fēng)速功率特性曲線，證實了該測量方法的可行性。通過Simul