小型并网风力发电系统控制的研究.pdf

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1、小型并网风力发电系统控制的研究ResearchonControlofASmallScaleGrid．．ConnectedWindPowerSystem作者姓名韭技．茂学位类型堂压亟±学科、专业电力电王生电力佳动一研究方向迅左发电撞丕导师及职称荭差茎教授2011年4月合肥工业大学本论文经答辩委员会全体委员审查，确认符合合肥工业大学硕士学位论文质量要求。答辩委员会签名：(工作单位、职称)主席：弋榉气卿触犯嘶叶秃听孙硇虱落么7夕l蛐易／‘■、’r导师：伽v夥膨力僻胁彬喾榴冷水≯避碟膨嚏独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果·据我所知，除了文中特别加以标志

2、和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得金B巴王些太堂或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料·与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意·学位论文作者签字．弓反枚崴签字日犯。f／年年月2-7日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解金胆王些太堂有关保留、使用学位论文的规定，有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅或借阅·本人授权—金翌王些太堂—可以将学位论文的全部或部分论文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、汇编学位论文·(保密的学位论文在解密后适用本授权书

3、)学位论文者签名：孑仅枝伐导师签名：签字日期：驯年牛月1日签字日期：删1年牛月’7日学位论文作者毕业后去向：工作单位：通讯地址：电话：邮编：小型并网风力发电系统控制的研究摘要在有低压电网而风速较低的广大地区，小型风电系统并网发电能够扩大可利用的风能资源，降低风力发电的成本，因而成为了小型风力发电系统的一个最新的研究方向。本文简要而全面地论述了国内外小型并网风力发电系统的研究现状和发展前景，讨论了几种典型的应用于小型并网风电系统的变流器拓扑及其存在的问题，并在对比分析的基础上，选择了基于二极管整流器+Boost斩波电路+三相电压型PWM逆变器的拓扑作为本文研究的风电系统结构。该系统的控制分为机

4、侧的Boost斩波电路的控制和网侧的电压型PWM逆变器的控制两个部分。Boost斩波电路部分的控制根据采样得到的整流后的直流电压值，经过查表获得Boost斩波电路直流电流的参考值，进而控制Boost斩波电路的占空比，实现最大功率跟踪控制。而电压型PWM逆变器部分同时采用了基于电网电压定向控制和基于改进型的电网电压定向控制两个控制策略，并通过仿真进行验证和比较。仿真结果表明，与基于电网电压定向控制相比，基于改进型的电网电压定向控制的动态响应要明显加快，缩短了暂态过程，有利于风能的捕获。此外，还设计了10kW小型并网风力发电系统的软件平台，并对系统的整体控制算法进行了仿真，仿真结果证明了提出的控

5、制策略的可行性。关链词：小型风力发电；Boost斩波电路；电压型逆变器：电网电压定向控制；预测电流控制obtainedbylookingupthetable．ThenthedutyratioofBoostchopperiscontrolledandmaximumpowertrackingcontrolisrealized．PWMVSIadoptedtwostrategies--gridvoltageorientedcontrolandimprovedgridvoltageorientedcontrol，andwasverifiedbysimulations．Simulationresults

6、indicatethat，comparedtogridvoltageorientedcontrol，theimprovedgridvoltageorientedcontrolhasfasterdynamicresponseandshortertransientprocess，SOcouldcapturemorewindenergy．Besides．thesoftwareplatformofa1OkWsinailscalegrid—connectedwindpowersystemisdesigned．Keycontrolalgorithmsaremodeledandsimulated．Simu

7、lationresultsvalidatethattheproposedcontrolstrategyisfeasible．Keywords：Smallscalewindpowersystem；Boostchopper；Voltagesourceinverter；Gridvoltageorientedcontrol；PredictivecurrentcontrolⅡ致谢从2008年来到合肥工业大学能源研究所至