双馈风力发电变流器控制策略的研究.pdf

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1、双馈风力发电变流器控制策略的研究⑧论文作者签名：指导教师签名：论文评阅人1：隐垒迁闺评阅人2：隐名迁阅评阅人3：隐名迁阅评阅人4：隐丝迁阅评阅人5：隐名迁I围：答辩委员会主席：煎蕉鏖3熬援谴昱)逝洹太堂委员1：趣铟缝3熬拯遵昱3逝婆太堂委员2：扬佳友3熬援盟昱3浙江太堂委员3：昌堑主3熬援遭昱∑逝江太堂委员4：盆缱澧3数援墟昱)浙江太堂L_一lIlllIllllIIIII＼1863533Author’Ssignature：Supervisor’signature：Thesis砀esisThesisreviewer1：reviewer2：reviewer3：reviewer4：re

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3、teeman4．一XuDehongkProf．＼ZheiiangUniversity—Dateoforaldefence：浙江大学研究生学位论文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。‘除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得浙婆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。学位论文作者签名：签字日期：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浙江太堂．有权保留并向国家有关部门或机构送交本论文的复

4、印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权浙婆太堂可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索和传播，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)学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字El期：年月日浙江大学博士学位论文摘要受全球变暖和化石能源危机等影响，新能源产业在全球目益壮大。双馈风力发电系统作为风力发电产业中的主流产品倍受关注。近年来我国内风电装机容量迅速增加，2009年累计总装机容量已居全球第二，但风电设备中许多关键部件还依赖于进口。双馈风力发电系统变流器作为关键部件之一急需在国内实现产业化，因此对该变流器进

5、行工程应用研究具有重要的现实意义。本文在分析双馈风力发电控制系统的基础上，考虑到两个阶段控制策略中转子电流内环的差异性，为了使两个阶段转子电流控制器都具有较好的动态和稳定性能，提出了一种双馈风力发电系统变参数控制策略，给出了转子电流控制器的工程化设计方法，通过实验验证了参数设计的准确性和控制策略的有效性。论文分析了电网低次谐波对双馈电机的影响。谐波电压会增大定子电流的畸变率，引起定子功率和电磁转矩的波动，降低并网发电的电能质量。针对传统控制策略对电网低次谐波没有抑制作用的问题，论文提出了一种多环控制的定子谐波电流抑制策略，并给出了谐波电流环控制器的工程设计方法。经实验验证能有效的

6、降低定子电流畸变率，减小定子功率和电磁转矩的脉动。本文还详细的对双馈风力发电系统背靠背变流器进行了损耗分析，比较了两电平拓扑和三电平拓扑各自损耗的特点以及变流器效率，为变流器结构的优化选择提供了理论指导。同时还比较不同开关频率和不同空间矢量调制策略对变流器损耗和定子电流畸变率的影响，为开关频率和空间矢量调制策略的选择提供了帮助。在成功搭建了30kW双馈风力发电系统实验室平台的基础上，研制了一台2MW双馈风力发电系统变流器。设计了变流器主电路参数、控制系统硬件电路。完成了一套工程化双馈风力发电系统转子侧变流器控制策略的设计。该控制策略成功应用于2MW双馈风力发电系统变流器，并在工业

7、样机上完成了双馈发电系统基本功能的实验验证。关键词：MW级双馈风力发电系统变参数控制控制器参数设计电流谐波抑制多环控制损耗分析浙江大学博士学位论文摘要AbstractByglobalwarmingandfossilenergycrisis，therenewableenergyindustryisdevelopingquicklyintheworld．Doublyfedinductiongenerator(DFIG)systemasoneofthemainstreamproduct