高水頭沖擊水輪發(fā)電機組交流勵磁控制系統(tǒng)研究.pdf

1、在能源短缺和環(huán)境污染日益嚴重的今天,開發(fā)利用可再生綠色能源的水能具有十分重要的意義。對此,世界各國高度重視并競相大力發(fā)展,在技術上推陳出新。隨著水力發(fā)電機組容量的不斷增大,提高運行效率、最大程度地利用水能已經成為水力發(fā)電技術研究的重要內容。
　　本文以高水頭沖擊水輪發(fā)電機組交流勵磁控制系統(tǒng)的運行與控制為主要內容,從理論到仿真進行了深入的研究。首先,本文對交流勵磁變速恒頻的運行原理進行了分析,對 DFIG(雙饋型異步發(fā)電機)數學模型

2、、坐標變換、運行特性進行了理論推導,并提出采用定子磁鏈定向的矢量控制方法,為全文的研究奠定了理論基礎。其次,在介紹高水頭沖擊水輪機特性的基礎上,得出了最優(yōu)轉速曲線,并確定了采用DFIG速度控制來實現最大效率追蹤的實施方案。再次,在分析現有水力發(fā)電機并網技術的基礎上,探討了高水頭沖擊水輪發(fā)電機組的空載并網控制,建立了基于定子磁鏈定向矢量控制、不受轉速變化影響的“柔性”空載并網控制策略。在此基礎上,進行了電網磁鏈觀測器與相位跟蹤器的設計,并

3、在Matlab/Simulink環(huán)境下建立了該系統(tǒng)的各部分仿真模塊和總體仿真模型,仿真結果表明了該控制策略能實現并網的“柔性連接”。
　　最后,探索了DFIG參考功率的計算方法,建立了電壓補償和轉子電壓信號的計算模型。基于最大效率追蹤的需要,將定子磁鏈定向矢量控制技術應用到 DFIG運行控制上,形成了基于定子磁鏈定向的DFIG有功功率、無功功率解耦控制策略。并在Matlab/Simulink環(huán)境下建立了該系統(tǒng)的各部分仿真模塊和總體