變速恒頻籠型異步電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,能源短缺的現(xiàn)象越來(lái)越嚴(yán)重,同時(shí)污染性能源的不斷消耗使環(huán)境也在日漸惡化。而在所有的可再生能源中,風(fēng)能因其有顯著優(yōu)勢(shì)而使國(guó)內(nèi)外極大地關(guān)注風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展。因此,本文對(duì)基于雙PWM變換器的變速恒頻(VSCF)籠型異步電機(jī)(SCIG)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行研究分析。
　　 首先,本文分析了國(guó)內(nèi)外的風(fēng)力發(fā)電的目前狀況及未來(lái)發(fā)展形勢(shì)。比較了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中四種實(shí)現(xiàn)VSCF控制的方案并分析其相應(yīng)的性能情況。
　　

2、其次,本文介紹了籠型異步電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的整體構(gòu)架及其原理?；赩SCF風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的4個(gè)運(yùn)行區(qū)域的分析,研究了跟蹤該系統(tǒng)最大功率的控制方法。結(jié)合數(shù)學(xué)坐標(biāo)變換,詳細(xì)分析SCIG在三種坐標(biāo)系下即三相靜止ABC、兩相旋轉(zhuǎn)dq、兩相靜止αβ坐標(biāo)下的數(shù)學(xué)模型。
　　 然后,本文研究了籠型異步電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的相關(guān)控制策略,著重分析了針對(duì)機(jī)側(cè)與網(wǎng)側(cè)PWM變換器的控制。對(duì)于前者,文中提出基于轉(zhuǎn)子磁鏈定向矢量控制,并采用雙閉環(huán)PI控制以實(shí)現(xiàn)電

3、機(jī)的P、Q解耦,從而推導(dǎo)出它的控制方案;至于后者的控制,文中通過(guò)比較分析3種較新的控制方案即基于電壓的直接功率控制(V-DPC)、虛擬磁鏈定向控制(VFOC)及電壓定向矢量控制(VOC),對(duì)比三種方案后,文中重點(diǎn)選用了第三種方案即選用基于電網(wǎng)電壓定向及無(wú)功電流分量控制并構(gòu)建了雙閉環(huán)PI控制,從而得出它相應(yīng)的控制方案。此外,針對(duì)網(wǎng)壓出現(xiàn)不平衡時(shí),對(duì)網(wǎng)側(cè)變換器做了進(jìn)一步研究分析并給出另一種控制方案。
　　 再者,本文利用Matlab