變速風(fēng)電機(jī)組建模與仿真研究

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1、，碩士學(xué)位論文＿ＡＳＴＥＲＤＩＳ—酬＿＿＿纏０：ｆ＾＾ＴＭ７１２密級：公開國內(nèi)圖書分類號：國際圖書分類號：６２１．３西南交通大學(xué)研究生學(xué)位論文變速風(fēng)電機(jī)組建模與仿真研究年級二〇一二級姓名王天鈕申請學(xué)份．級別工學(xué)碩士專業(yè)電氣工程指導(dǎo)老師王曉前教授二零一五年五月ＣｌａｓｓｉｆｉｅｄＩｎｄｅｘ：ＴＭ７１２Ｕ．Ｄ：．Ｃ６２１．３ＳｏｕｔｈｗｅｓｔＪｉａｏｔｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｇｙＭａｓｔｅｒＤｅｒｅｅＴｈｅｓｉｓ

2、ｇＲＥＳＥＡＲＣＨＯＮＭＯＤＥＬＩＮＧＡＮＤＳＩＭＵＬＡＴＩＯＮＯＦＶＡＲＩＡＢＬＥＳＰＥＥＤＷＩＮＤＴＵＲＢＩＮＥＧｒａｄｅ：２０１２Ｃａｎｄｉｄａｔｅ：ＴｉａｎｙｕＷａｎｇＡｃａｄｅｍｉｃＤｅｒｅｅＡｌｉｅｄｆｏｒ：ＭａｓｔｅｒｇｐｐＳｐｅｃｉａｌｉｔｙ：ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＳｕｐｅｒｖｉｓｏｒ：Ｐｒｏｆ．ＷａｎｇＸｉａｏｒｕＭａｙ，２０１５西南交通大學(xué)學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書、本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校

3、有關(guān)保留使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向國家有關(guān)部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版。，允許論文被查閱和借閱本人授權(quán)西南交通大學(xué)可以將本論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)印手段保存和匯編本學(xué)位論文。本學(xué)位論文屬于１．保密口，在年解密后適用本授權(quán)書；２．不保密ｄ／使用本授權(quán)書。＂＂（請?jiān)谝陨戏娇騼?nèi)打Ｖ）學(xué)位論文作者簽名：指導(dǎo)老師簽名：／子?。薰ぃ崳娫黄冢猴L(fēng)日期：ＩＩ西南交通大學(xué)碩士學(xué)位論文主要工作（貢獻(xiàn)）聲明本人在學(xué)位論文中所做的主要工

4、作或貢獻(xiàn)如下：（１）針對永磁直驅(qū)式風(fēng)機(jī)，提出了考慮輸入飽和與參數(shù)不確定性的自適應(yīng)最大功率跟蹤控制，模型考慮電機(jī)參數(shù)損耗并進(jìn)行辨識，考慮變流器容量飽和約束條件，提高了鳳機(jī)最大功率跟蹤能力及控制穩(wěn)定性。在ＭＡＴＬＡＢ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ仿真平臺上，對比了相同風(fēng)速條件下ＰＩＤ控制、自適應(yīng)控制與考慮飽和的自適應(yīng)控制三種控制方法下的轉(zhuǎn)速跟蹤誤差。結(jié)果表明，在模型參數(shù)具有不確定性及大陣風(fēng)擾動導(dǎo)致輸入飽和時，所提出的考慮飽和自適應(yīng)控制方法可以保證系統(tǒng)穩(wěn)定，并且具有響應(yīng)速度快，超調(diào)量?。崳?。的優(yōu)點(diǎn)，保證了

5、轉(zhuǎn)速跟蹤的效果（２）建立了適用于機(jī)電暫態(tài)分析的ＰＳＡＳＰ自定義風(fēng)機(jī)模型。首先從適用于機(jī)電暫態(tài)仿真的角度對機(jī)側(cè)、網(wǎng)側(cè)變流器及控制系統(tǒng)進(jìn)行簡化，保留風(fēng)力機(jī)、雙質(zhì)量塊軸系部分，考慮直流電壓與卸荷電路動態(tài)特性，考慮風(fēng)機(jī)內(nèi)部的ＬＶＲＴ保護(hù)與直流電壓保護(hù)裝置來簡化模型。在仿真軟件ＰＳＡＳＰ上建立了直驅(qū)式永磁同步風(fēng)電機(jī)組的機(jī)電暫態(tài)仿真模型，給出了各個模塊的系統(tǒng)圖。并仿真分析在風(fēng)速擾動、電網(wǎng)側(cè)電壓跌落故障下ＵＤ模型的響應(yīng)特性，驗(yàn)證模型正確性。：本人鄭重聲明所呈交的學(xué)位論文，是在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究工作所得

6、的成果。除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果。對本文的研究做出貢獻(xiàn)的個人和集體，均已在文中作了明確說明。本人完全了解違反上述聲明所引起的一切法律責(zé)任將由本人承擔(dān)。學(xué)位論文作者簽名：日期：ＩＳ＞＞．Ｓ．＼ｚ．西南交通大學(xué)碩士研究生學(xué)位論文第Ｉ頁摘要，風(fēng)能是最具發(fā)展?jié)摿Φ哪茉?，隨著風(fēng)電并網(wǎng)容量的增加風(fēng)能的隨機(jī)性、不穩(wěn)定性與不可控性使得電網(wǎng)面臨著由于新能源接入而帶來的在消納、接入與送出方面的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。因此，有必要建立合適的風(fēng)

7、電機(jī)組模型用于研究大規(guī)模風(fēng)電并網(wǎng)對系統(tǒng)的影響，。雖然已有學(xué)者對風(fēng)電機(jī)組的詳細(xì)模型進(jìn)行了大量的研究并在用于電磁暫態(tài)仿真研究的平臺，如Ｍａｔｌａｂ、ＰＳＣＡＤ上建立了風(fēng)電機(jī)組的詳細(xì)模型。但是由于其計(jì)算時間與收斂性問題，無法在電磁暫態(tài)仿真軟件上面建立大電網(wǎng)以及大規(guī)模風(fēng)電場的模型，因此無法評估大規(guī)模風(fēng)電接入對系統(tǒng)穩(wěn)定性的影響。隨著電網(wǎng)對風(fēng)電并網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn)的提高，有必要在國內(nèi)主流電力系統(tǒng)分析軟件中建立風(fēng)電機(jī)組的合適模型，用于風(fēng)電并網(wǎng)的穩(wěn)定性分析。本文針對直驅(qū)式永磁同步發(fā)電機(jī)組的建模與控制策略進(jìn)行了研究。

8、首先，介紹了直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的組成部分，包括風(fēng)力機(jī)、軸系、永磁同步發(fā)電機(jī)，、背靠背變流器介紹了風(fēng)電機(jī)組的控制系統(tǒng)包括最大功率跟蹤控制、；槳距角控制、低電壓穿越控制以及機(jī)網(wǎng)側(cè)變流器解親控制策略。其次一，提出了種同時考慮輸入飽和與參數(shù)不確定性的最大功率跟蹤控制。模型考慮電機(jī)參數(shù)損耗并進(jìn)行辨識，考慮變流器容量飽和約束條件，提高了風(fēng)機(jī)最大功