雙饋風力發(fā)電機的附加調頻控制策略研究.pdf

1、分類號UDC密級學號1308080483碩士學位論文碩士學位論文雙饋風力發(fā)電機的附加調頻控制策略研究雙饋風力發(fā)電機的附加調頻控制策略研究季三飛季三飛學科門類：工學學科名稱：電力電子與電力傳動電力電子與電力傳動指導教師：同向前同向前教授教授申請日期：2016年4月雙饋風力發(fā)電機的附加調頻控制策略研究季三飛西安理工大學摘要I論文題目論文題目：雙饋風力發(fā)電機的附加調頻控制策略研雙饋風力發(fā)電機的附加調頻控制策略研究學科學科專業(yè)專業(yè)：電力電子與電

2、力傳動電力電子與電力傳動研究生：季三飛季三飛簽名：指導教師指導教師：同向前同向前教授教授簽名：倪峰講師講師簽名：摘要隨著人類生存環(huán)境和氣候變化問題的日益突出，可再生能源發(fā)電成為解決該問題的一條可行途徑，風力發(fā)電和光伏發(fā)電近年來得到快速發(fā)展。雙饋風電機組(DFIG)作為風力發(fā)電的一種主要形式，得到廣泛應用。由于DFIG轉子動能的存在，具有一定的參與系統(tǒng)調頻的能力。本文主要研究DFIG風力發(fā)電機參與系統(tǒng)一次調頻的控制方法。分析了DFIG的工

3、作原理和轉子變流器的控制策略，建立了DFIG的數(shù)學模型和控制系統(tǒng)結構，網(wǎng)側變流器工作于單位功率因數(shù)的定直流電壓控制方式，轉子側變流器通過控制輸出到轉子繞組的電流來實現(xiàn)轉子轉速的調節(jié)和最大功率跟蹤(MPPT)。構建了網(wǎng)側變流器和轉子側變流器的控制系統(tǒng)傳遞函數(shù)，優(yōu)化設計了調節(jié)器的控制參數(shù)。在分析同步發(fā)電機的靜態(tài)頻率特性和慣性響應的基礎上，提出了在DFIG風電機組的轉子側變流器控制算法中引入一個輔助調頻控制環(huán)節(jié)，根據(jù)電網(wǎng)頻率的變化量和變化率來

4、調節(jié)轉子的轉速以釋放轉子動能，實現(xiàn)了DFIG參與電網(wǎng)一次頻率調節(jié)的功能。同時，給出了DFIG輔助調頻控制環(huán)中調節(jié)器參數(shù)的整定方法。在PSCADEMTDC仿真環(huán)境下，建立了具有一次調頻功能的DFIG數(shù)字仿真系統(tǒng)，觀察外部擾動下DFIG的仿真輸出特性，驗證了DFIG控制系統(tǒng)和調頻控制策略的正確有效性。應用RTLAB實時仿真平臺，構建了一種DFIG半物理實時仿真的實驗系統(tǒng)，配電網(wǎng)、DFIG和變流器主電路采用RTLAB實時仿真系統(tǒng)來模擬，變流器