基于占空比控制的直驱风力发电系统网侧变流器dpc研究

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1、万方数据硕士学位论文学校代码!Q墨三三密级公珏基于占空比控制的直驱风力发电系统网侧变流器DPC研究ResearchonDPCofGridSideConverterofDirectDriveWindPowerSystemBasedonDutyCycleRatioControl作者姓名：学科专业：研究方向：学院(系、所)：指导教师：陈祥红电气工程电力系统及其自动化信息科学与工程学院李志勇论文答辩日期趔!：至!堡答辩委员中南大学二零一四年五月万方数据学位论文原创性声明本人郑重声明，所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取

2、得的研究成果。尽我所知，除了论文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得中南大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我共同工作的同志对本研究所作的贡献均已在论文中作了明确的说明。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。作者签名：日期：≥型年土月丝日学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解中南大学有关保留、使用学位论文的规定：即学校有权保留并向国家有关部门或机构送交学位论文的复印件和电子版；本人允许本学位论文被查阅和借阅；学校可以将本学位论文的

3、全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用复印、缩印或其它手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适应本声明。作者签名：立垒盔军么竺导师日期：．丝擎年上月丝万方数据基于占空比控制的直驱风力发电系统网侧变流器DPC研究摘要：风速的随机性使得直驱式风力发电系统中直接功率控制的功率脉动及并网电流畸变问题相较于其他新能源发电系统更为严重，该问题严重威胁了直驱式风力发电系统的安全稳定，亟待解决。为了妥善解决直驱式风力发电系统中直接功率控制功率脉动及其引起的并网电流畸变问题，本文提出了一种基于占空比控制的直接功率控制策略。论文根据网

4、侧变流器的电路拓扑结构及其简化电路分析了它的工作原理与运行状态，建立了其分别在三相静止坐标系、两相静止坐标系、两相同步旋转坐标系下的数学模型。根据对直驱式风力发电系统控制需求的分析，针对直流母线电压、有功无功功率、并网电流谐波畸变率三个控制性能目标的要求，选择采用了直接功率控制策略。利用网侧变流器数学模型与瞬时功率理论深入阐述了直接功率控制策略的结构机理，分析了滞环比较器、电压矢量空间分区两个关键环节，重点阐述了开关表的一种新设计方法。利用仿真验证了基于新设计开关表直接功率控制的有效性，并指出了该基于新设计开关表的直接功率控制

5、解决功率脉动及其引起的并网电流畸变问题上的不足。为了更好地解决直驱式风力发电系统直接功率控制的功率脉动与并网电流畸变问题，在深入分析了功率脉动原因的基础上，发现了只有改变输出电压矢量的占空比才能消除功率脉动，提出了一种基于占空比控制的直接功率控制策略；再根据功率脉动的消除条件推导了占空比计算表达式，针对它与电路参数间存在复杂关系的问题，提出了一种占空比计算优化方法，进一步提高了控制的鲁棒性和适应性。通过仿真并与基于新设计开关表的直接功率控制对比，验证了采用该优化方法的基于占空比控制的直接功率控制策略的有效性和优越性。图51幅，

6、表6个，参考文献64篇。关键词：风力发电；直驱风力发电系统；网侧变流器；直接功率控制；占空比控制分类号：TM614lI万方数据ResearchonDPCofGridSideConverterofDirectDriveWindPowerSystemBasedonDutyCycleRatioControlAbstract：windspeedrandomnessrenderpowerpulsationofdirectpowercontrolstrategyindirectdrivewindpower‘systemmuchmorese

7、riouscomparedwithgenerationsystemofothernewformsofnewenergy．Thisproblemhasabadlythreattosecurityandstabilityofdirectdrivewindpowersystemwhichhasgreatnecessitytoberesolved．Inordertoresolvepowerpulsationandharmonicdistortioncausedbyitofgridcurrentofdirectpowercontrols

8、trategyindirectdrivewindpowersystem，directpowercontrolbasedondulycycleratioisproposed．mspaperanalyzes鲥d-sideconverter’Soperatingprinciplea