适应畸变电网的双馈风力发电系统控制策略研究

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3、下进行的研究工作及取得的研究成果。除了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，也不包含为获得逝姿态堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：合守签字日期：仂【f年夕月岁D日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解逝姿太堂有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权逝塾太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密

4、后适用本授权书)学位论文作者签名：金宁签字日期：伽哗年i7月；D日导师签名：签字日期：9月D7j手酽一咻勿砷y万方数据本文受国家高技术发展计翊J(863计划)(项目编号：2011AA050204)资助ThisdissertationwassupportedbytheNationalHighTechnologyResearchandDevelopmentofChina(the863Program)ProjectNo：201AA050204谨致谢意!万方数据浙江大学博士学位论文摘要风力发电机组装机容量不断扩大，使得风力发电系统的输出电能质量和并网运行的安全可靠性受到越来越多的关注。我国的

5、大型风电场大多安装在大电网的末端，所接入环境为弱电网环境，常存在电压不平衡、谐波畸变等非理想状况。为维持电网可靠性和稳定性、风力发电机组运行安全性，我国风电并网标准《风电场接入电力系统技术规定》和《风电场接入电网技术规定》均要求在电网不平衡及谐波畸变下，接入电网的风电系统能持续不脱网运行，且输出电能质量符合相关标准。考虑我国实际情况，本文对应用最为广泛的双馈异步感应(doublyfedinductiongenerator,DFIG)风电机组在不平衡及谐波畸变电网下的增强运行控制展开研究。论文的研究重点为：1)谐波畸变电网下DFIG风电系统矢量控制性能评估及改进矢量控制方案；2)不平衡

6、及谐波畸变电网下DFIG风电系统积分滑模控制性能评估及谐振滑模控制方案。主要研究内容和贡献有：1)建立了谐波畸变电网下DFIG风电系统的数学模型，描述了该电网条件下DFIG风电系统的电流、功率、转矩等。分析了该电网下，传统矢量控制中滤波器参数及控制器参数对机侧变流器(rotorsideconverter,RSC)和网侧变流器(gridsideconverter,GSC)谐波抑制能力的影响，证明了DFIG风电系统传统矢量控制在谐波畸变电网下的局限性，并通过仿真和实验进行了验证。2)提出了谐波畸变电网条件下包括GSC和RSC的DFIG风电系统的改进矢量控制策略。针对GSC，提出了基于比例

7、．积分．谐振(proportionalintegralresonant，PIR)电流控制器的改进矢量控制方案，实现输出电流正弦或输出有功功率和无功功率平稳无脉动两个辅助控制目标。针对RSC，提出基于定子电流谐振闭环的改进矢量控制策略，实现转子电流正弦、定子电流正弦、消除定子有功功率和无功功率脉动、消除电机电磁转矩和定子无功功率脉动等4个辅助控制目标。进而提出基于改进矢量控制的DFIG风电系统协同控制方案，实现DFIG电磁转矩平稳、系统输出电流正弦或者系统输