基于双馈电机风力发电变速恒频的系统仿真和控制器设计

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1、ClassifiedIndex：TM921．51DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringSimulationandControllerDesignofWindPowerVSCFSytemBasedonDoubly-fedMechineCandidate：Supervisor：LiuJianWangXudongAcademicDegreeAppliedfor：MasterofEngineeringSpeciality：DateofOralExamination：

2、University：DrivesHarbinUniversityofScienceandTechnology吣2Ⅲ—●㈣9哪0㈣捣帆2洲Y哈尔滨理工大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《基于双馈电燃回纫砜力发电系统的防真土描!船设计》，是本人在导师指导下，在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人已发表或撰写过的研究成果。对本文研究工作做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担

3、。作者签名：刎位日期：如12／年午月1日哈尔滨理工大学硕士学位论文使用授权书《基于双馈电6『I变速回场砜力发电豸弼韵仿真与控带螺黻计》系本人在哈尔滨理工大学攻读硕士学位期间在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文的研究成果归哈尔滨理工大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解哈尔滨理工大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门提交论文和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权哈尔滨理工大学可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文

4、属于保密口，在年解密后适用授权书。不保密田。(请在以上相应方框内打√)作者签名：导师签名：训谴f锄％日期：)l，l许佃J日日期跏脾矽月&日哈尔滨理工大学工学硕士学位论文基于双馈电机风力发电变速恒频系统的仿真与控制器设计摘要能源危机是全世界面临的重大问题，常规能源如煤、天然气、石油都是不可再生能源，随着现在科技的迅速发展和人们生活水平的日益提高使能源消耗逐渐加大，所以迫使人们开发新能源。风能作为清洁的可再生的能源之一，在可再生能源中发展较为迅速，对于缓解现在的能源危机有着非常重要的意义。论文首先对国内外风电

5、现状和发展前景进行了概述，介绍了风电常用的两种控制方法变速恒频和恒速恒频以及双馈型风力发电系统的组成，详细分析了双馈发电机在三相静止坐标系下和两相旋转坐标系下的数学模型。论文还深入分析了定子电压、磁链、功率和转矩之间的关系，阐述了双馈电机基于定子磁链定向矢量控制的基本原理，通过分析双馈感应发电机的原理和数学模型，提出了基于双馈感应发电机的网侧变频器和转子侧变频器的控制策略。最后论文采用MATLAB／S蹦ULINK仿真软件分别对风机模型、网侧变频器、转子侧变频器、VSCF系统进行了仿真；另外也对双馈感应发电

6、机在三种不同运行状态下进行了系统仿真，仿真波形证明了此控制策略的可行性，仿真实验证明了此控制策略能够满足风力发电系统的需要，验证了双馈感应发电机变速恒频系统在风力发电系统中的可行性和可靠性，为控制系统硬件搭建提供了理论基础。基于上述理论基础，论文设计了双PWM变换器作为变频器的主电路，设计了DFIG的拓扑结构，并在此基础上设计了基于DSP2812为核心的主控电路以及一些外围电路，对速度和位置信号以及电压电流信号电路做了详细的叙述，同时完成了变频器的软件设计。关键词风力发电；变速恒频；双馈电机；变频器；SV

7、PWM哈尔滨理工大学工学硕士学位论文SimulationandControllerDesignofWindPowerVSCFSystemBasedonDoubly·-fedMachineAbstractTheenergycrisisisoneofthemajorproblemsthatwoddneedtosolve，andtheconventionalenergysourcessuchascoal，naturalgasandpetroleumisnotrenewableenergy．Sincethedev

8、elopmentofscienceandtechnologyandpeoplelivingstandardriseincreasingly，theenergyconsumptionincreasinggradually，SOpeopleneedtodevelopnewenergysourcesassoonaspossible．Windenergyastherenewableandcleanenergyisdevelopment