双馈异步风力发电系统网侧变流器的控制与仿真研究

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1、分类号中原工学院硕士学位论文论文题目：双馈异步风力发电系统网侧变流器的控制与仿真研究研究生姓名：吴锋研究方向：电气自动控制系统专业名称：控制理论与控制工程学科门类:工学导师姓名、职称:王晓雷教授姜宏伟教授二零一四年三月万方数据万方数据中原工学院学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文，是我个人在导师的指导下进行的研究工作及取得的研究成果。论文中除了特别加以标注和致谢的地方外，不包含任何其他个人或集体已经公开发表或撰写过的研究成果。其他同志对本研究的启发和所作的贡献均已在论文中作了明确的声明并表示了谢意。本人学位论文与资料若有不实，愿意承担

2、一切相关的法律责任。学位论文作者签名：年月日中原工学院学位论文知识产权声明书本人完全了解中原工学院有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属于中原工学院。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版。本人允许论文被查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。保密论文待解密后适合本声明。学位论文作者签名：指导教师签名：年月日年月日万方数据中原工学院硕士学位论文摘要双馈异步风力发电系统网侧变流器的控制与仿真研究专业：控制理

3、论与控制工程硕士生：吴吴锋w你就ww锋指导教师：王晓雷教授雷姜宏伟教授教授摘要分布式能源技术由于网架结构灵活，对主电网干扰较小，因此在微电网系统中得到快速发展，双馈风力发电系统是海岛微电网新能源研究的重要课题之一。本文主要对海岛微电网双馈风力发电系统的网侧变流器进行了相关研究。首先，本文主要介绍了双馈风力发电系统网侧PWM变流器的发展现状，分析了双馈异步风力发电系统的基本理论；根据双馈风力发电系统网侧PWM变流器的拓扑结构及其工作原理，在不同的坐标系下建立网侧PWM变流器的数学模型；本文所研究的网侧PWM变流器是由三个单相电压型PWM整流系统组合

4、而成，三个单相系统既可以独立控制运行，又可以协调控制运行，因此重点对单相全桥电压型PWM整流系统的拓扑结构及其基本理论进行了深入研究；在Matlab2011a/simulink软件下搭建其仿真模型，在此基础上对单相PWM整流器的锁相环进行了研究与设计；同时搭建了基于TMS320F2812嵌入式代码生成单相PWM整流系统的控制程序，并且结合硬件平台对单相整流系统进行了硬件调试与实验现象的分析；当电网发生不对称故障时，对网侧电流与电压特性进行了分析。其次，根据风力发电系统的并网规范可知，双馈风力发电机组必须具备一定的低电压穿越能力，当电网电压发生跌落

5、故障时，对双馈风力发电系统低电压运行特性进行理论的研究。最后，依据双馈风力发电系统低电压运行的特性，本文给出了基于转子侧撬棒保护（CrowbarProtection）和基于直流侧组合式能量存储保护的低电压穿越技术。重点介绍了转子侧撬棒保护电路的保护电阻的选值大小和直流侧组合式能量存储保护电路的拓扑结构、仿真模型的建立以及实验现象的分析；通过实验现象验证，由组合式DC/DC变换器组成的能量存储保护电路的可行性。关键词：双馈异步电机；网侧变流器；DC/DC变换器I万方数据中原工学院硕士学位论文摘要Doubly-fedAsynchronousWindP

6、owerSystemNetworkSideConverterControlandSimulationResearchSpeciality:ControlTheoryandControlEngineeringName:WuFWuFengengESupervisor:Pro.WangXiaoleinPro.JiangHongweinwngXiaoleiAbstractDuetotheflexiblespacetrussstructure,smallertomaingriddisturbance,distributedenergytechnologyg

7、etfastdevelopmentinthemicrogridsystem,thedoubly-fedwindpowersystemistheislandoneoftheimportantproblemsinthestudyofnewenergymicrogrid.Thisarticlemainlydiscussesthedoubly-fedwindpowersystemnetworksideconverterforrelatedresearch.Firstofall,thisarticlemainlyintroducedthedevelopme

8、ntpresentsituationaboutdoubly-fedwindpowersystemnetworkgridsideconve