无刷双馈发电系统并网及其锁相环研究

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1、分类号学号M201271250学校代码10487密级硕士学位论文无刷双馈发电系统并网及其锁相环研究学位申请人：刘愉学科专业：电气工程指导教师：韦忠朝副教授答辩日期：2015年5月19日AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreefortheMasterofEngineeringResearchofBDFGGrid-connectionControlandPhase-lockedLoopforthePowerConverterCandidate:YuLiuMajor:ElectricalEngineering

2、Supervisor:Assoc.Prof.ZhongchaoWeiHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan430074,P.R.ChinaMay,2015独创性声明本人声明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，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，即：

3、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，允许论文被查阅和借阅。本人授权华中科技大学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□，在年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日华中科技大学硕士学位论文摘要在倡导清洁能源、环保节能的全球背景下，变速恒频发电技术被大力研发与推广，并在风力发电等新能源发电场合得到了广泛的应用。近年来被广泛研究的无刷双馈电机，由于独特的本体设计，其用于发电场合时不仅具备其他变速恒频发电系统的优点，

4、而且体现出一系列自身的特点。无刷双馈发电系统同其他交流励磁双馈发电系统一样，不仅能够较大地节省变频装置的体积与容量，并网发电时能够有效地调节有功、无功输出，而且由于其取消了滑环与电刷，在节省了成本的同时，也为后期的使用与维护提供了便利，从这一点来讲，无刷双馈发电系统更能够适应风力发电等环境较为恶劣的场合。无刷双馈电机要投入大规模的使用甚至并网发电，在技术层面有待发展与成熟。文章从并网策略以及并网发电使用的同步锁相方法两方面出发进行分析讨论。与同步发电机并网方式不同，无刷双馈发电系统由于具备变速恒频的发电方式，其在并网时不要求转速同步，在电压的同步上文中采用近似于标量控制的方法，避开了无刷双馈

5、复杂的本体参数，有效地完成了电压幅值、相位、频率的同步；而在无刷双馈发电系统并网发电状态下，要完成变流器正常工作以及对电机的良好控制，就要求系统能够准确快速地检测电网电压，尤其在电网电压不平衡状态以及电压波动状态下，这就需要锁相环具备更好的性能。文章结合已有的基于d-q坐标系的软件锁相方法，提出了一种基于双d-q坐标系的改进型软件锁相环，并进行了分析与仿真，验证了该锁相环能够满足无刷双馈发电系统并网发电的需要。课题完成了实验平台的搭建，通过实验与仿真验证了该并网方法与同步锁相方法的可行性与适用性。关键词：无刷双馈电机并网发电同步策略锁相环I华中科技大学硕士学位论文ABSTRACTWithth

6、eadvocatingofenvironmentprotectionandenergysavingonaglobalscale,variable-speedconstant-frequencygenerationtechnologyishighlydeveloped,andispromotedinwindpowerandothernewenergypowergenerationfield.Duetotheuniquedesignofontology,thewidelystudiedbrushlessdoubly-fedgenerator(BDFG)notonlyhastheadvantage

7、sofothervariable-speedconstant-frequencyelectricsystem,butalsoshowsaseriesofuniquecharacteristics.Likeotheracexcitationdoubly-fedgeneratorsystem,brushlessdoubly-fedgenerationsystemnotonlycansignificantlysav