电网故障下双馈风力发电系统控制策略研究

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1、国内图书分类号：TM614国际图书分类号：621．3专业硕士学位论文学校代码：10079密级：公开电网故障下双馈风力发电系统控制策略研究硕士研究生：导师i寸：，⋯申请学位：专业领域：培养方式：所在学院：答辩日期：授予学位单位：吴娜孙丽玲副教授工程硕士电气工程全日制电气与电子工程学院2013年3月华北电力大学ClassifiedIndex：TM614U．D．C：621．3ThesisfortheMasterDegreeControlStrategyofDoubly—FedWindGenerationSystemforPowerGridFaultCandidate：Superv

2、isor：SchooI：DateofDefence：Degree—Conferring—Institution：‘册jNaProf．SunLilingSchoolofElectricalandElectronicEngineeringMarch，2013NorthChinaElectricPowerUniversity华北电力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《电网故障下双馈风力发电系统控制策略研究》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，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

3、果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均己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。作者签名：妥娜1日期：7,0l>‘：I--弓月l目华北电力大学硕士学位论文使用授权书《电网故障下双馈风力发电系统控制策略研究》系本人在华北电力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华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校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本，同意学校将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，允许论文被查阅和借阅。本人授

4、权华北电力大学，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于(请在以上相应方框内打“4”)：保密口，在年解密后适用本授权书不保密日作者签名：翔彳导师签名：jt研影孓日期：20l笋弓月12．日日期：20f乡年乡月12,日华北电力大学硕士学位论文摘要随着风力发电产业的不断发展，风电机组是否具备低电压穿越能力已成为影响其并网运行的关键因素。本文围绕双馈风电机组的低电压穿越能力，针对电网故障情况下双馈风力发电系统的控制策略展开研究，完成的主要工作和取得的成果如下：(1)建立了双馈风力发电机转子侧和网侧变换器在如同步旋转坐标系下的数学模型，分析

5、了基于定子(电网)电压定向的转子侧和网侧变换器矢量控制策略，实现了定子输出有功和无功功率的解耦控制，保证了直流母线电压的稳定。(2)分析了电网电压跌落时双馈风力发电机定子磁链暂态变化过程，找到转子过电压、过电流的根本原因。基于Matlab／Simulink仿真软件建立了完整的双馈风力发电系统的仿真模型，并对电网电压跌落故障情况下双馈风力发电机的运行特性进行了仿真分析，分析结果表明必须采取相应的措施来提高双馈风力发电机的低电压穿越能力。(3)建立了同步旋转坐标系下计及定子励磁电流动态变化的双馈风力发电机的精确数学模型，在该模型的基础上，提出了电网电压跌落时双馈风力发电系统的低

6、电压穿越控制策略，包括转予侧和网侧控制策略。其中转子侧变换器低电压穿越控制策略在电网故障时能消除定子磁链直流分量及负序分量；网侧变换器低电压穿越控制策略是基于网侧变换器输入功率与输出功率平衡而提出的，在电网故障时能及时跟踪转子侧输入瞬时功率的变化，将直流母线电压的波动限制在一定范围内。实验结果验证了所提出的控制策略在电网电压跌落时，能够抑制双馈风力发电机的定、转子过电流和直流母线电压的波动，提高了双馈风力发电机低电压穿越能力。关键词：风力发电；双馈风力发电机；低电压穿越；电网故障；控制策略华北电力大学硕士学位论文Abstract彤f坊thecontinuousdevelop

7、mentofthewindpowerindustry，thecapabilitythatwhethercanwindturbinelowvoltageridethroughornothasbecomethekeyimpactwhenconnectedtothe鲥doperation．啦spaperfocusesonthelowvoltageridethroughcapabilityofthedoubly-fedwindgenerationanddoesaresearchoncontrolstrategyofdoub