永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)低壓穿越研究

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1、分類(lèi)號(hào)密級(jí)永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)低壓穿越研究研究生姓名：谷雅瓊指導(dǎo)教師姓名、職稱(chēng)：于惠鈞教授學(xué)科專(zhuān)業(yè)：電氣工程研究方向：復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)的信息集成和協(xié)調(diào)控制湖南工業(yè)大學(xué)二零一五年十二月八日分類(lèi)號(hào)密級(jí)永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)低壓穿越研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＬｏｗＶｏｌｔａｇｅＲｉｄｅＴｈｒｏｕｇｈｏｆＰｅｒｍａｎｅｎｔ－ＭａｇｎｅｔＤｉｒｅｃｔＤｒｉｖｅＷｉｎｄＰｏｗｅｒＳｓｔｅｍｙ研究生姓名：谷雅瓊指導(dǎo)教師姓名、職稱(chēng)；于惠鉤教授學(xué)科專(zhuān)業(yè)：電氣工程研究方向；復(fù)雜．機(jī)電系

2、統(tǒng)的信息集成和協(xié)調(diào)控制ｏ論文答辯日ｍＭ．ｉ．ａ答辯委員會(huì)主席屋湖南工業(yè)大學(xué)二零一五年十二月九曰湖南工業(yè)大學(xué)學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文，是本人在導(dǎo)師的指導(dǎo)下，獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的成果。除文中己經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)過(guò)的作品成果。對(duì)本文的研巧做出重要貢獻(xiàn)的個(gè)人和集體，均已在文中明確方式標(biāo)明。本人完全意識(shí)到本聲明的法律結(jié)果由本人承擔(dān)。方？：作者簽名？５／；珠日期；年巧相湖南工業(yè)大學(xué)論文版權(quán)使用授權(quán)

3、書(shū)艮本人了解湖南工業(yè)大學(xué)有關(guān)保留、使用學(xué)位論文的規(guī)定，Ｐ：學(xué)校有權(quán)保留學(xué)位論文，允許學(xué)位論文被查閱和借閥；學(xué)校可公布學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容，可Ｗ采用復(fù)印、縮印或其他手段保存學(xué)位論文；學(xué)校可根據(jù)國(guó)家或湖南省有關(guān)部口規(guī)定送交學(xué)位論文。作者簽名導(dǎo)師簽名期年心月化碩士學(xué)位論摘要隨著兆瓦級(jí)永磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組的不斷應(yīng)用，電力系統(tǒng)中風(fēng)電裝機(jī)容量比例越來(lái)越大，電力系統(tǒng)故障導(dǎo)致電壓跌落后，風(fēng)電場(chǎng)切除會(huì)嚴(yán)重影響系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性，這就要求風(fēng)電機(jī)組具有低電壓穿越能力，保證系統(tǒng)發(fā)生故障后風(fēng)電機(jī)組不間斷并網(wǎng)運(yùn)行。

4、本文提出了配合超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的優(yōu)化控制策略，能有效地穩(wěn)定直流側(cè)電壓，并滿(mǎn)足了電網(wǎng)故障時(shí)風(fēng)電系統(tǒng)向電網(wǎng)提供無(wú)功功率支持的要求，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)電系統(tǒng)低壓穿越。本文針對(duì)電網(wǎng)對(duì)稱(chēng)故障情況下，電機(jī)側(cè)變流器和電網(wǎng)側(cè)變流器功率不平衡造成直流鏈電壓升高的問(wèn)題，對(duì)超級(jí)電容器的容量以最優(yōu)經(jīng)濟(jì)為目標(biāo)進(jìn)行分析計(jì)算，提出了配合超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)的機(jī)側(cè)變流器和網(wǎng)側(cè)變流器協(xié)調(diào)控制策略。仿真結(jié)果表明：通過(guò)對(duì)機(jī)側(cè)變流器對(duì)發(fā)電機(jī)輸出功率進(jìn)行限制，采用超級(jí)電容儲(chǔ)能系統(tǒng)對(duì)直流鏈?zhǔn)Ｓ喙β蔬M(jìn)行吸收，以及網(wǎng)側(cè)變流器的無(wú)功補(bǔ)償，能有效的抑制直流鏈電壓升高，提高電

5、網(wǎng)故障時(shí)風(fēng)電系統(tǒng)的無(wú)功補(bǔ)償能力，保障了系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，且驗(yàn)證了超級(jí)電容器容量計(jì)算方法合理。針對(duì)風(fēng)電系統(tǒng)在電網(wǎng)兩相不對(duì)稱(chēng)故障情況下，網(wǎng)側(cè)變流器會(huì)產(chǎn)生不對(duì)稱(chēng)電流和功率2倍頻波動(dòng)問(wèn)題，本文將不對(duì)稱(chēng)電壓分量分解成兩組對(duì)稱(chēng)分量，構(gòu)建雙坐標(biāo)系d-q控制系統(tǒng)，根據(jù)不同功率波動(dòng)分3種不同運(yùn)行情況進(jìn)行控制，并根據(jù)3種情況的運(yùn)行特點(diǎn)，分別設(shè)計(jì)網(wǎng)側(cè)變流器輸出功率限制，有效地抑制負(fù)序電流和功率2倍頻波動(dòng)。仿真結(jié)果表明：不對(duì)稱(chēng)故障下，網(wǎng)側(cè)變流器雙坐標(biāo)系d-q控制策略能夠確保風(fēng)電系統(tǒng)可靠運(yùn)行，滿(mǎn)足低壓穿越需求。關(guān)鍵字：直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)，

6、低壓穿越，超級(jí)電容系統(tǒng)，協(xié)調(diào)控制I永磁直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)低壓穿越研究ABSTRACTWiththecontinuousapplicationofmegawattpermanentmagnetdirectdrivewindturbines,electricpowersystemstrokecapacityproportionismoreandmorebig,whenthepowersystemfaultvoltagedrop,windfarmwillseriouslyaffectthestabilityofthesy

7、stemoperation,whichrequiresthewindturbineshavelowvoltageacrossability,assurancesystemfailureafterwindturbinesuninterruptedparalleloperation.Thispaperputsforwardtheoptimizationcontrolstrategywiththesupercapacitorenergystoragesystem,caneffectivelystabilizethe

8、dcvoltage,andmeettothegridpowergridfailurewindpowersystemtoprovidereactivepowersupport,cometruethelowvoltageridethroughthewindpowersystem.Inthispaper,undergridsymmetricalfaultconditions,themotor-sideco