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《高可靠雙定子無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)多模式控制策略研究.pdf》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、學(xué)校代碼：10286分類號：TM315密級：公開UDC：621.3學(xué)號：152149高可靠雙定子無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)多模式控制策略研究研究生姓名：姜云磊導(dǎo)師姓名：程明申請學(xué)位類別工學(xué)碩士學(xué)位授予單位東南大學(xué)一級學(xué)科名稱電氣工程論文答辯日期2018年5月24日二級學(xué)科名稱電機與電器學(xué)位授予日期2018年月日答辯委員會主席張楓評閱人張楓、王政碩士學(xué)位論文高可靠雙定子無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)多模式控制策略研究專業(yè)名稱：電氣工程研究生姓名：姜云磊導(dǎo)師姓名：程明教授中國·南京二○一八年六月本論文獲國家自然科學(xué)基金重大國際（地區(qū)）合作研究項目：
2、新型雙定子無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其控制（51320105002）資助。MULTI-MODECONTROLSTRATEGYFORDUAL-STATORBRUSHLESSDOUBLY-FEDWINDPOWERCONVERSIONWITHHIGHRELIABILITYADissertationSubmittedtoSoutheastUniversityFortheAcademicDegreeofMasterofEngineeringBYJIANGYunleiSupervisedbyProfessorMingChengSchoolofE
3、lectricalEngineeringSoutheastUniversityJUNE2018東南大學(xué)學(xué)位論文獨創(chuàng)性聲明本人聲明所呈交的學(xué)位論文是我個人在導(dǎo)師指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的研究成果。盡我所知，除了文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，論文中不包含其他人已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的研究成果，也不包含為獲得東南大學(xué)或其它教育機構(gòu)的學(xué)位或證書而使用過的材料。與我一同工作的同志對本研究所做的任何貢獻(xiàn)均已在論文中作了明確的說明并表示了謝意。研究生簽名：日期：東南大學(xué)學(xué)位論文使用授權(quán)聲明東南大學(xué)、中國科學(xué)方法信息研究所、國家圖書館有權(quán)保留本人
4、所送交學(xué)位論文的復(fù)印件和電子文檔，可以采用影印、縮印或其他復(fù)制手段保存論文。本人電子文檔的內(nèi)容和紙質(zhì)論文的內(nèi)容相一致。除在保密期內(nèi)的保密論文外，允許論文被查閱和借閱，可以公布（包括以電子信息形式刊登）論文的全部內(nèi)容或中、英文摘要等部分內(nèi)容。論文的公布（包括以電子信息形式刊登）授權(quán)東南大學(xué)研究生院辦理。研究生簽名：導(dǎo)師簽名：日期：摘要摘要無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機是一種新型的變速恒頻電機，與傳統(tǒng)的雙饋感應(yīng)發(fā)電機相比，該類電機取消了電刷滑環(huán)結(jié)構(gòu)，在繼承了轉(zhuǎn)差功率變換優(yōu)勢的同時，具有機械結(jié)構(gòu)簡單，可靠性高，維護(hù)成本低的優(yōu)勢。隨著能源危機和環(huán)境
5、污染的日益加重，尋找清潔、高效可替代的清潔能源成為國內(nèi)外的熱點課題。風(fēng)能發(fā)電具有成本低、儲量豐富、能量密度高的優(yōu)勢，迄今為止仍是最具大規(guī)模和商業(yè)開發(fā)價值的新能源發(fā)電方式。在這一背景下，無刷雙饋發(fā)電機以其獨有的優(yōu)勢，在條件惡劣的風(fēng)力發(fā)電場合，尤其是海上風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域具有獨特的優(yōu)勢。本文以一種新型雙定子無刷雙饋電機（DS-BDFIG）為研究對象，該種電機本質(zhì)上為一體化的級聯(lián)無刷雙饋感應(yīng)電機，該電機的雙定子結(jié)構(gòu)有利于充分利用電機徑向空間，具有結(jié)構(gòu)緊湊，功率密度高的優(yōu)勢；同時在設(shè)計原理上又與傳統(tǒng)的雙饋感應(yīng)電機類似，是一種極有前途的新型風(fēng)力
6、發(fā)電機。為便于對受控對象進(jìn)行理論分析，論文首先建立了DS-BDFIG在統(tǒng)一坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型；隨后論文在此基礎(chǔ)上實現(xiàn)了電機在并網(wǎng)工況下的磁鏈定向矢量控制策略，在合理前饋項的參與下，該控制策略能夠通過對控制繞組d、q軸電流的控制實現(xiàn)機組有功和無功功率的解耦控制；為了分析并網(wǎng)工況下機組的無功功率調(diào)節(jié)能力，論文提出了一種DS-BDFIG無功運行范圍的解析計算方法，綜合考慮發(fā)電機自身運行約束/網(wǎng)側(cè)變換器容量約束對機組無功調(diào)節(jié)能力的影響，推導(dǎo)了該類電機在不同工作點下無功容量的解析算法。論文設(shè)計并實現(xiàn)了基于DS-BDFIG的獨立發(fā)電系統(tǒng)的控
7、制策略，提出的功率繞組端電壓不平衡和諧波分量抑制策略，通過在控制繞組注入2倍基頻電流，實現(xiàn)功率繞組端電壓負(fù)序分量和諧波分量的補償，有利于在負(fù)載不平衡等工況下保證電機端電壓的電能質(zhì)量，提高基于DS-BDFIG的獨立發(fā)電系統(tǒng)對實際工況的適應(yīng)能力。為了進(jìn)一步提高DS-BDFIG風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的可靠性，論文提出了一種單變流器的BDFIG直流并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電方案。所提出的結(jié)構(gòu)中，電機PW端通過三相不控整流橋與直流電網(wǎng)相連，僅需一個電壓源型PWM變換器即可實現(xiàn)轉(zhuǎn)差功率變換，很大程度上降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度和維護(hù)成本。在此方案上提出的轉(zhuǎn)矩脈動抑制策略有
8、利于降低單變流器BDFIG-DC系統(tǒng)的固有轉(zhuǎn)矩脈動，可以在實現(xiàn)BDFIG直流并網(wǎng)的同時盡可能減少對風(fēng)力發(fā)電機軸系的影響。論文通過實驗驗證了理論分析和提出策略的正確性。關(guān)鍵詞：無刷雙饋電機；磁鏈定向矢量控制；無功調(diào)節(jié)范圍；獨立發(fā)電系統(tǒng)；直流電網(wǎng)IAbstractA
