双馈型抽水蓄能机组控制的研究

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1、广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）双馈型抽水蓄能机组控制的研究周春平二〇一五年六月８４５：１１分类号：学校代号ＵＤＣ：密级：学号：２１１１２０４１２７广东工业大学硕士学位论文（工学硕士）双馈型抽水蓄能机组控制的研究周春平指导教师姓名、职称：张森教授学科：控制科学与工程（专业）或领域名称学生所属学院：自动化学院论文答辩日期：２０１５年６月４日ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎＳｕｂｍｉｔｔｅｄｔｏＧｕａｎｄｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｇｇｙ

2、ｇｙｆｏｒｔｈｅＤｅｇｒｅｅｏｆＭａｓｔｅｒ（ＭａｓｔｅｒｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｃｉｅｎｃｅ）ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＴｈｅＣｏｎｔｒｏｌｏｆＰｕｍｐｅｄＳｔｏｒａｇｅＵｉｎｔＢａｓｅｄｏｎＤｏｕｂ－ｌｙＦｅｄＭｅｔｈｏｄＣａｎｄｉｄａｔｅ：ＺｈｏｕＣｈｕｎｐｉｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＺｈａｎｇＭｉａｏＪｕｎｅ２０１５ＳｃｈｏｏｌｏｆＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＧｕａｎｇｄｏｎｇＵｎｉｖｅｒｓｉｔｏｆＴｅｃｈｎｏｌｏｙｇｙＧｕａｎ

3、ｚｈｏｕＧｕａｎｄｏｎＰ．Ｒ．Ｃｈｉｎａ５１０００６ｇ，，，ｇｇ摘要摘要目前，我国电力系统建设正处于快速发展阶段，存在用电高峰时供电紧张、有功无功傅备不足，用电低谷时输配电容量利用率不高和输电效率低等问题，发展具有调峰填谷，调频调相、事故备用等多种功能的抽水蓄能系统，是我国新型电力系一的个重要组成部分、统。本文针对传统抽水蓄能系统所采用的同步水轮机组效率低一转速适应能力弱的情况，研究种基于双馈方式的抽水蓄能系统，通过分析双馈感应电机ＤＦＩＧ基本理论的基础上，（），探讨双馈型抽水蓄能机组的矢量控制

4、策略并对机组的零速启动及同步并网过渡过程进行了仿真和实验研究。首先，分析国内外双馈式抽水蓄能发电产业的发展现状和趋势，介绍抽水蓄能机组启动方式和双馈感应电机主要控制技术。其次，分析双馈型抽水蓄能系统结构模型，介绍双馈感应电机的基本运行机理和坐标变换原理，推导双馈感应电机在三相静止坐标系、两相静止坐标系及同步旋。转坐标系下的数学模型在此基础上推导了电网侧变换器数学模型，并探讨电网侧、变换器矢量控制策略，结合经典Ｈ控制技术空间矢量控制技术和三相数字锁相环控制技术ａｔｌａｂ／Ｓｉｍｌｉｎｋ，建立基于电网电压

5、定向的网侧变换器控制框图，利用Ｍｕ建立网侧变换器仿真模型进行分析和研究。通过对电网侧变换器的分析和双馈感应电机转子侧变换器的控制策略研究，提出基于转子侧零速自启动矢量控制方法，推导了空载并网及发电运行的控制策略，并对电机启动过渡到空载并网和功率解稱进行仿真研究。仿真结果表明，所采用的控制策略能够实现机组自启动至并网发电过程，控制简单，运行可靠。．２ＫＷ的双馈感应发电机为样机最后，以２，搭建双馈式抽水蓄能系统实验平台，详细介绍各个硬件模块的功能设计及软件流程的设计，完成双馈型抽水蓄能机组启动至并网过渡

6、过程的实验研究。关键词：抽水蓄能；双馈感应电机；矢量控制Ｉ广东工业大学硕士学位论文ＡｂｓｔｒａｃｔＮｏｗａｄａｙｓ，ｔｈｅｐｏｗｅｒｓｙｓｔｅｍｃｏｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｏｆｏｕｒｃｏｕｎｔｒｙｉｓｉｎａｓｔａｇｅｏｆｒａｐｉｄｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ，ｔｈｅｒｅａｒｅｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｙｐｅａｋｐｏｗｅｒｓｕｐｐｌｙｔｅｎｓｉｏｎ，ａｃｔｉｖｅｒｅａｃｔｉｖｅｐｏｗｅｒｒｅｓｅｒｖｅｉｎｓｕｆｆｉｃｉｅｎｔｌｏｗｅｌｅｃｔｒｉｃｉｔｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎ

7、ａｎｄｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｃａａｃｉｔｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎｒａｔｅ，ｙｐｙｔｉｓｎｏｔｈｉｈａｎｄｔｒａｎｓｍｉｓｓｉｏｎｅｆｆｉｃｉｅｎｃｉｓｌｏｗｄｅｖｅｌｏｉｎａｕｍｅｄｓｔｏｒａｅｓｓｔｅｍｗｉｈｇｙ，ｐｇｐｐｇｙｔｈｅｆｅａｔｕｒｅｓｏｆｅａｋｉｎｉｎｖａｌｌｅｈａｓｅｍｏｄｕｌａｔｉｏｎｅｍｅｒｅｎｃａｎｄｏｔｈｅｒｆｕｎｃｔｉｏｎｓｉｓｐｇｙ，ＦＭｐ，ｇｙａｉｍｏｒｔａｎｔｃｏｍｐｏｎｅｎｔｏｆｔｈｅｎｅｗｔｙｐｅｏｆｅ

8、ｌｅｃｔｒｉｃｏｗｅｒｓｓｔｅｍｉｎＣｈｉｎａ．Ａｃｃｏｒｄｉｎｇｔｏｐｐｙｔｕｒｅｓｏｆｔｔｄｔ－ｔｔｔｔｔｈｅｆｅａｈｅｒａｉｉｏｎａｌｓｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓｈｙｄｒｏｇｅｎｅｒａｏｒｂｅｉｎｇｉ