永磁直驱式同步风力发电系统低电压穿越技术的研究

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1、■1^‘,.r.d"雜麵猶.臟5_t彳::〜.‘，:、義w•/^/:-•/>/]'.J''■'.•Vt、'立、.//'fl.，.十分类号TM614,•,J^{v学号1207240707.,•->'v,.■X{西姿it疚科技太考、..、s»_'._vJ•}y'mJv-»fr•1it//f'j/,学位论文永磁直驱式同步风力发电系统低电压穿越技术的研究作者田亚柄__________指导教师姓名董建园副教授申请学位级别硕士专业名称机械电子工程论文提交日期2015.06论文答辩日期2015.06,03»."•►,^t.•—；--■*'r-^'.•■毕业授予单位•鲞邊疫斜妓太

2、#fy聲C%H^答辩委员会主席宋^国兵孙伟声明本人郑重声明我所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中已经标明引用的内容外，本论文不包含其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果，也不包含本人或其他人在其它单位已申请学位或为其它用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的所有贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了致谢。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。论文作者签名：日期：^(1.'ll关于学位论文使用授权的说明本人完全了解西安建筑科技大学有关保留、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

3、送交学位论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或者其它复制手段保存学位论文。(保密的论文在论文解密后应遵守此规定）论文作者签名：指导教师签名:本人授权中国学术期刊.(光盘版）杂志社、中国科学技术信息研究所等单位将本学位论文收录到有关“学位论文数据库”之中，并通过网络向社会公众提供信息服务。因某种特殊原因需要延迟发布学位论文电子版，同意在#年/□两年/□三年以后，在网络上全文发布。（此声明处不勾选的，默认为即时公开）论文作者签名:指导教师签名:曰期西安建筑科技大学硕士学位论文永磁直驱式同步风力发电系统低电压穿越技术

4、的研究专业：机械电子工程硕士生：田亚楠指导老师：董建园副教授摘要风能作为目前性价比较高的清洁型可再生能源之一，其开发利用已受到全世界的关注，市场前景广阔。在各国大力发展风力发电技术的趋势下，发现电压跌落将对整个风力发电系统造成很大的危害，因此低电压穿越的问题已逐渐成为全世界的研究热点。许多国家根据本国的实际的风力发电技术的研究现状制定相关的准则，以解决低电压穿越技术中出现的问题。本文主要围绕永磁直驱式同步风力发电系统的低电压穿越技术进行研究，主要工作如下：1、在d、q旋转坐标系下建立了系统主要组成部分的数学模型。其中机侧整流器采用转子磁链矢量控制，网侧逆变器采用电网电压矢量

5、控制。2、针对电网电压跌落50%、80%两种情况，对系统进行仿真并分析了电压跌落时系统的运行机理和对系统中变流器部分造成的过流过压危害。3、采用了在直流母线环节加入耗能Crowbar电路和网侧采取无功补偿的控制策略，并运用Matlab/simulink软件进行仿真、分析。从系统的仿真波形图可以看出，当系统发生电网电压对称跌落故障时，采用的保护策略可以使系统很好的控制直流母线电压，并向电网提供无功补偿，支持了电网的恢复。4、当永磁直驱同步风力发电系统运行在电网不对称跌落故障时，由于网侧电压会产生负序分量，且在网侧和直流侧均会产生二倍频扰动，传统的控制策略无法使网侧电压的正负序

6、分离，此时网侧d、q轴电压会产生二倍频扰动，使系统不够稳定。所以本文采取了二阶广义积分器锁相环（SOGI-PLL）取代原有的传统锁相环，运用SOGI-PLL可以实现网侧电压的正负序分离。仿真结果证明，提出的二阶广义积分器锁相环不仅可以消除网侧d、q轴电压的二倍频扰动，而且可以改善直流母线电压的波动。西安建筑科技大学硕士学位论文综合以上研究内容，本文在电网对称跌落和不对称跌落时所提出的保护策略可以较好的实现系统的低电压穿越技术。关键词：风力发电；永磁同步发电机；低电压穿越；撬棒电路；二阶广义积分器西安建筑科技大学硕士学位论文ResearchfortheLowVoltageRi

7、deThroughTechnologyofDirect-drivenPMWindPowerGenerationSystemSpecialty:MechanicalandElectronicEngineeringPostgraduate:TianyananInstructor:ViceProf.DongJianyuanAbstractAsoneofthecleanerrenewableenergysources,developmentandutilizationofwindenergyhasreceivedworld