电网不对称故障下并网dfig系统的lvrt控制方法研究

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1、硕士学位论文MASTER’SDISSERTATION论文题目电网不对称故障下并网DFIG系统的LVRT控制方法研究作者姓名张鹏飞学科专业电力电子与电力传动指导教师漆汉宏教授2015年5月-I-中图分类号：TM315学校代码：10216UDC：621.3密级：公开工学硕士学位论文电网不对称故障下并网DFIG系统的LVRT控制方法研究硕士研究生：张鹏飞导师：漆汉宏教授申请学位：工学硕士学科专业：电力电子与电力传动所在单位：电气工程学院答辩日期：2015年5月授予学位单位：燕山大学-II-ADissertatio

2、ninPowerElectronicsandPowerDrivesRESEARCHONLVRTCONTROLMETHODSOFGRID-CONNECTEDDFIGSYSTEMUNDERASYMMETRICALVOLTAGEDIPSbyZhangPengfeiSupervisor:ProfessorQiHanhongYanshanUniversityMay,2015-III-燕山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《电网不对称故障下并网DFIG系统的LVRT控制方法研究》，是本人在

3、导师指导下，在燕山大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。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。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，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。作者签字：日期：年月日燕山大学硕士学位论文使用授权书《电网不对称故障下并网DFIG系统的LVRT控制方法研究》系本人在燕山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燕山大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解燕山大学关于保存、使用学位

4、论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权燕山大学，可以采用影印、缩印或其它复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。保密□，在年解密后适用本授权书。本学位论文属于不保密□。（请在以上相应方框内打“√”）作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日-IV-摘要摘要由于能源危机和环境恶化问题的日益严重，风能作为最重要的替代能源之一引起了越来越多的重视；风力发电系统中，双馈发电机(DFIG)由于成本低、体积小等原因而成为风电系统中的主流机型。但是在电网电

5、压出现不平衡跌落时，基于理想电网条件下的控制策略已经不能满足日益严格的风电并网要求。本文针对电网电压出现不对称跌落故障时对并网双馈风力发电机的低电压穿越(LVRT)进行了深入研究，主要研究内容概括如下：以理想电网条件下双馈风力发电机并网运行的数学模型为基础，通过仿真和实验验证了所建模型及采用比例积分(PI)控制器的正确性；在电网电压发生不对称跌落故障时，对DFIG进行了重新建模，并进行了磁链的暂态分析；还分别对转子侧、定子侧和直流侧的硬件保护电路能够增强DFIG系统的低电压穿越能力进行了原理分析，给出了一种

6、转子侧Crowbar电路中电阻的选取方法；在电网电压发生较轻不对称跌落故障时，首先介绍了基于双2阶广义积分器(DSOGI)的不平衡电网电压的锁相和正负序分离技术，对网侧变换器(GSC)和转子侧变换器(RSC)进行了重新建模，并对网侧、转子侧变换器考虑了各自电流容量限制的三种不同类型电流控制器进行了研究，这三种电流控制器分别为：基于正反转同步速旋转坐标系中的双dq、PI电流控制器，基于两相静止αβ坐标系的比例谐振(PR)电流控制器以及基于正转同步速旋转坐标系中的比例积分谐振(PIR)电流控制器。在电网电压发生

7、较轻不对称跌落时，为提升DFIG系统的LVRT能力，对两个变换器根据实际情况选用的相应控制目标进行了深入研究。最后，通过MATLAB/Simulink仿真软件和dSPACE实验平台对以上理论分析以及控制策略进行了仿真和部分实验验证，其结果验证了本文研究算法的正确性和可行性。关键词：双馈风力发电机；低电压穿越；网侧变换器；转子侧变换器；dSPACE-V-燕山大学工学硕士学位论文AbstractDuetotheincreasinglyseriousenergycrisisandenvironmentaldegr

8、adationproblems,windpower,asoneofthemostimportantalternativeenergysources,hasattractedmoreandmoreattention.Doublyfedinductiongenerator(DFIG)hasbecomethemainstreammodelinwindpowersystembecauseofitslowcost,smal