基于三電平拓?fù)潆娐返奈咫娖阶冾l器控制系統(tǒng)及其應(yīng)用研究.pdf

1、隨著現(xiàn)代電力工業(yè)的快速發(fā)展,電力系統(tǒng)調(diào)頻和負(fù)荷峰谷差問(wèn)題日益突顯。抽水蓄能電站因其能承擔(dān)削峰填谷、調(diào)相調(diào)頻的功能而成為經(jīng)濟(jì)有效的電力系統(tǒng)調(diào)節(jié)手段。抽水蓄能電站使用的同步發(fā)電電動(dòng)機(jī)單機(jī)容量很大(常可達(dá)數(shù)百兆瓦),在水泵工況下直接起動(dòng)困難,且會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生巨大沖擊。借助電力電子裝置實(shí)現(xiàn)變頻起動(dòng)是減輕電網(wǎng)影響的有效途徑。本文以大型同步發(fā)電電動(dòng)機(jī)的高壓大容量變頻起動(dòng)控制技術(shù)為研究?jī)?nèi)容,主要完成如下工作。
　　從抽水蓄能電站機(jī)組起動(dòng)系統(tǒng)出發(fā),

2、分析同步發(fā)電電動(dòng)機(jī)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型?；诟邏鹤冾l調(diào)速技術(shù)的研究現(xiàn)狀,詳細(xì)介紹基于三電平拓?fù)涞奈咫娖阶冾l器電路構(gòu)成,研究其工作原理。五電平變頻器裝置因結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠、開(kāi)關(guān)頻率低、諧波含量少而適用于大型同步發(fā)電電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)。
　　從原理上研究了五電平變頻器的電壓空間矢量調(diào)制策略的基本原理以及矢量序列的選取方法。在五電平七段式調(diào)制算法的基礎(chǔ)上加以改進(jìn),設(shè)計(jì)一種新的三段式調(diào)制算法,一方面解決傳統(tǒng)算法靈活性和適用性欠缺的問(wèn)題,另一方面有效

3、減少了因功率開(kāi)關(guān)切換引起的開(kāi)關(guān)損耗。使用MATLAB/Simulink軟件平臺(tái)搭建五電平變頻器電路模型,仿真結(jié)果表明電路結(jié)構(gòu)和調(diào)制算法的正確性,改進(jìn)算法能夠改善諧波畸變。
　　分析大型同步發(fā)電電動(dòng)機(jī)變頻起動(dòng)系統(tǒng)的矢量調(diào)速控制方法,對(duì)比分析按照不同磁鏈定向的磁鏈模型,選擇功率因數(shù)高、變壓器和變頻器容量小的氣隙磁鏈定向矢量控制方法,實(shí)現(xiàn)磁鏈和力矩的解耦控制。根據(jù)同步發(fā)電電動(dòng)機(jī)按照氣隙磁鏈定向的矢量控制原理,剖析電壓前饋解耦控制和氣隙磁