直驱风力发电系统网侧变流器控制技术研究

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1、本科毕业设计（论文）直驱风力发电系统网侧变流器控制技术研究***燕山大学2012年6月本科毕业设计（论文）直驱风力发电系统网侧变流器控制技术研究学院（系）：里仁学院专业：***学生姓名：***学号：***指导教师：***答辩日期：2012.6.17燕山大学毕业设计（论文）任务书学院：里仁学院系级教学单位：电气工程系学号***学生姓名***专业班级应电08-2题目题目名称直驱风力发电系统网侧变流器控制技术研究题目性质1.理工类：工程设计（Y）；工程技术实验研究型（）；理论研究型（）；计算机软件型（）；综合型（）2.管理类（）；3

2、.外语类（）；4.艺术类（）题目类型1.毕业设计（）2.论文（Y）题目来源科研课题（Y）生产实际（）自选题目（）主要内容1.研究风力发电网侧变换器LCL滤波器设计方法；2.研究风力发电网侧变换器有源阻尼和无源阻尼控制方案；3开展风力发电网侧变换器控制方法研究。基本要求1.掌握风力发电网侧变换器的基本工作原理和特点；2.掌握风力发电网侧变换器LCL滤波器设计方法3.掌握风力发电网侧变换器控制方法；4.仿真验证理论分析和设计的正确性。参考资料1.张宪平.基于LCL滤波器拓扑的双馈风力发电机网侧变流器的研究.博士论文,2009.2.

3、陈瑶.直驱型风力发电系统全功率并网变流技术的研究.博士论文,2008.3.郭小强,邬伟扬等.并网逆变器LCL接口直接输出电流控制建模及稳定性分析.电工技术学报.2010,25(3):102-109周次第～周第～周第～周第～周第～周应完成的内容查询资料阅读文献确定方案设计电路系统参数优化设计仿真验证撰写论文准备答辩指导教师：职称：年月日系级教学单位审批：年月日摘要直驱型风电机组因其具有能量转换效率高、可靠性高、并网功率控制灵活等优点，成为了继双馈型风电机组之后风力发电技术领域的重要研究方向。目前我国在直驱式风力发电网侧变流器的研

4、制方面还存在着技术不足，普遍采用的单电感L滤波的三相电压源型PWM整流器拓扑，在开关频率、效率、体积和成本等方面存在的问题越来越制约着其发展。三阶LCL滤波器可以减少总电感量，有利于降低成本，减小装置的体积和重量，较适用于大容量电机驱动、交直流电力传输等场合，这使得基于LCL滤波器拓扑的变流器成为研究热点。本文对LCL滤波器在直驱式风力发电机网侧变流器系统中的应用进行了研究，内容主要包括变流器的建模与特性研究、变流器的控制策略及系统设计、LCL滤波器的参数设计等。文章首先对PWM整流器的工作原理做了详细的介绍，并对基于LCL滤

5、波器，分别在ABC静止坐标系，αβ静止坐标系和dq旋转坐标系中建立了数学模型。文章中将L滤波的电压型三相PWM整流器的控制方法应用于LCL滤波情况。基于dq轴模型，提出了双闭环的控制策略，电流内环采用前馈解耦控制。为了提高电流的跟随性能，按照典型Ⅰ型系统设计电流调节器。为了提高电压环的抗干扰性，按照典型Ⅱ型系统设计电压调节器。文章还详细讨论了LCL滤波器带来的谐振问题，以及参数设计方法，列出了实际系统LCL滤波器参数的设计步骤。文章在MATLAB/SIMULINK环境下建立了PWM整流器仿真模型对系统进行了仿真，按照文章所设计

6、的仿真系统具有良好的动态和稳态性能。关键词　直驱型风力发电；PWM整流；LCL滤波器；双闭环PI控制；MATLAB/SIMULINKAbstractDirect-drivenwindgenerationsystemisconsideredtobeanimportantresearchdirectioninwindgenerationtechnologyareaduetoitssuperioritiesofbeinggearless,noslipringsandbrushes,flexiblepowercontrolabilit

7、y,etc.ThereistechnicaldeficiencyathighpowerconvertersinDirect-drivenwindgenerationsystem.Astheapplicationofvoltagesourcepulsewidthmodulating(PWM)rectifierwithsingleLfilterusedinwindenergygeneration,theproblemssuchashighswitchingfrequency,efficiency,capacityandcostha

8、verestricteditsdevelopment.Thethird-orderLCLfiltercanreducethetotalinductance,thedevicesize,andweightwithlowcostswhenthesameharmonicsconte