双馈风力发电机单相不对称低电压穿越的研究

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1、分类号Ｓ２４学号Ｍ１２０７３５ＵＤＣ密级壤？义葦叫ＵＹＡＮＧＺＨＯＵＵ饥ＶＥＲＳＩＴＹ硕壬学佐文（学术型）双馈风力发电机单相不对称低电压穿越的研究沈浩然：张建华副教授５１２７指导教师姓名，扬州大学，江获扬州．２２申请学位级别：硕去学科专业名称；农业电气化与自动化论文提交日期：２０１５：．．０４．１０论文答辩日期２０１５０５．２８＿＿学化授予单位：扬州大学学位授予日期；２０１５．０６．３０＼片去＇１－．ｙ片？．ｆ答辩

2、委员会主席：周波誤■＞：／／，－－—＇－：／：－Ａ古，；诚’＇項．＇＇？；Ｊ？＇■／ｉ－一Ａ一１六２０１５年５月片皆、－…＇‘．一．１—卢一一氏八＇请对ｋ，端＇一＇＇．＇．＇－＇－－．八山＇Ｖ＇。、—，刊一－．’？１？．？．．苗’＊，八—与屯。．Ｖ、ｒ片／ｒｆ．，．？一’Ｃ心甘＇．１．吉Ａ巧．．‘＇．．—一‘八＇一＇‘心．．节忠Ｖ－ｆｔ：女ｙ苗己二或．．ＶＩ．一．，■■Ｖ

3、．？、．？■摘要（Ａｂｓｔｒａｃｔ）Ｉ摘要随着风电场接入电网的容量不断增大，，风电场跟电网之间的彼此影响逐渐显著特别是电网发生电压跌落时。为使接入电力系统的风电标准化，世界各国都依据各自情况制定了与风电机组有关的输电网技术规范。目前对ＤＦＩＧ的ＬＶＲＴ技术的探讨主要集中在电网对称故障中，不过在现实运行中，电网不对称故障产生的几率更加大（单相接地故障为７０％，两相接地故障为１５％，相间故障为１０％，Ｈ相故障为５％），故本文分析单相不对称故障。研究其单相不对称电压跌落

4、下的电磁过渡阶段特性，且提出有效的控制策略，使其满足低电压穿越要求。为了便于研巧ＤＦＩＧ在发生单相不对称电压跌落时的恃性，在对ＤＦＩＧ的结构和基本原理研究的基础上，构建了单相不对称电压跌落下的动态数学模型。并通过将电流作为变量的形容ＤＦＩＧ电磁暂态过程的状态空间方程，根据叠加原理将单相不对称电压跌落的暂态过程等效成稳定运行Ｗ及定子侧加不对称反向电圧运行两种工况的叠加。进而根据拉普拉斯变换及其逆变换推导得到了ＤＦＩＧ在发生单相不对称电压跌落故障时的定转子电流娜分量的解析结果。根据ＤＦＩ

5、Ｇ转子侧变流器的保护要求，通过坐标变换研究了单相电压跌落故隨下ＤＦＩＧ定、转子各相电流的解析表达式；根据电压跌落故障下，ＤＦＩＧ必须向电网提供无功支撑的ＬＶＲＴ要求，对单相压跌落故障下ＤＦＩＧ的电磁转矩及输出的有功功率和无功功率的暂态特性进行解析研巧。研究结果表明，暂态特性与ＤＦＩＧ转子侧励磁电压有。关，对暂态轉性的影响最大的是谐波分量为此建立了在转子励磁电压可调下，单相不对称电压跌落下ＤＦＩＧ的状态空间方程并对电流、电磁转矩和功率的暂态特性进行研究。ｉＤＦＲＴ控制ｔＪ？此为基础，

6、提出了通过控制ＩＧ转子侧励磁电压Ｗ抑制谐波分量为目的的ＬＶ一ＤＦＩＧ策略，通过电流暂态特性的研巧，给出控制电压的解析结果。并进步对该控制策略下在ＬＶ民Ｔ时的定转子电流、电磁转矩和电磁功率进行研究。在理论研巧的基础上，基于Ｍａｔｌａｂ仿真平台Ｗ及ＤＦＩＧ单相不对称ＬＶＲＴ数学模型，搭建了ＤＦＩＧ单相不对称ＬＶＲＴ的仿真模型。理论分析和仿真结果均表明，在单相不对称电压跌落故障时，本文的控制策略，既能够很好地消除电流的谐波分量、抑制电磁转矩Ｗ及电磁功率的二倍频分量，实现对ＤＦＩＧ传动系统的保护

7、，又可Ｗ向电网提供无功支撑，满足ＬＶＲＴ的要求。关键词：风力发电；双馈感应发电机（ＤＦＩＧ）；单相不对称电压跌落；瞬态特化低电压穿越（ＬＶＲＴ）、＊ＩＩ揃要（Ａｂｓｔｉａｃｔ）Ａｂｓｔｒａｃｔ＇Ｗｉｔｈｔｈｅｉｎｃｉｅａｓｉｎｃａａｃｉｔｙｏｆｗｉ打ｄ拉ｒｍｓｃｏｎ打ｅｃ化ｄＵ）ｒｉｄ，化ｅｉｍａｃｔｂｅｔｗｅｅ打ｗｉｎｄｇｐｇｐｆａｒｍｓａｎｄｒｉｄｉｓｉｎｃｉｒｅａｓｉｎｌｅｖｉｄｅｎｔｅｓｅｃｉａｌｌｗｈｅ打化ｅｒｉｄｖｏｌｔａｅｄｒｏ

8、．Ｉｎｏｒｄｅｒｔ：ｏｒｅｕｌａｔｅ呂ｇｙ，ｐｙｇｇｐｇｔｈｅｗｉｎｄｐｏｗｅｒａｃｃｅｓｓｅｄｔｏｔｈｅｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍ，ｖａｒｉｏｕｓｃｏｕｎｔｒｉｅｓａｌｌｆｏｒｍｕｌａｔｅｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｓｕｐｐｌｙｎｅｔｗｏｒｋｔｅｃｈｎｉｃａｌｓｐｅｃｉｆｉｃａｔｉｏｎｓａｓｓｏｃｉａｔｅｄｗｉｔｈｗｉｎｄｔｕｒｂｉｎｅｓｂａｓ