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1.內(nèi)容簡介 隨著雙饋風電技術的快速發(fā)展，雙饋風電機組裝機在電力系統(tǒng)內(nèi)滲透率大幅攀升，雙饋風力發(fā)電機組控制技術與故障電網(wǎng)兼容性的問題日益凸顯，而風力發(fā)電系統(tǒng)的電網(wǎng)接入標準日益提高。 本書以雙饋異步感應發(fā)電機的數(shù)學模型、正負序解耦控制和暫態(tài)特征分析為基礎，對雙饋發(fā)電機四象限變流器的交流勵磁和暫態(tài)控制策略進行了深入研究，在基于電壓不平衡的網(wǎng)側(cè)變流控制和負序電流補償技術、轉(zhuǎn)子電流小慣性控制環(huán)節(jié)的參數(shù)整定方法、基于Crowbar電路的低電壓穿越、基于強勵的低電壓穿越控制等若干方面，取得了一些具有理論意義和工程應用價值的研究成果。針對電機參數(shù)的非線性時變問題，本書圍繞集膚效應、臨近效應和磁路特征，分析了參數(shù)非線性時變的基本原理，并通過Matlab和有限元分析進行了驗證。 本書可供從事新能源發(fā)電、特別是從事風力發(fā)電技術研究的高等院校電氣工程及相關學科師生使用，也可作為從事相關工作的科研院所研究人員的參考用書。 2.目錄 1緒論(1) 1.1風力發(fā)電的意義和前景(1) 1.2風力機空氣動力特性(3) 1.3風力發(fā)電系統(tǒng)概述(4) 1.3.1風力發(fā)電系統(tǒng)控制和功率控制概述(4) 1.3.2直驅(qū)型(半直驅(qū)型)風力發(fā)電技術概述(6) 1.3.3雙饋風力發(fā)電控制技術研究現(xiàn)狀(9) 1.4本書的研究內(nèi)容和章節(jié)設置(17) 2雙饋感應發(fā)電機的數(shù)學模型與特性分析(20) 2.1引言(20) 2.2三相對稱繞組雙饋感應電機運行功率特性(20) 2.3交流勵磁功率在繞組、頻率歸算中的等值計算(25) 2.4本章小結(26) 3基于正負序解耦的網(wǎng)側(cè)變流器控制研究(27) 3.1引言(27) 3.2網(wǎng)側(cè)變流器控制模型(27) 3.2.1三相靜止坐標系中的數(shù)學模型(27) 3.2.2兩相旋轉(zhuǎn)坐標系下的數(shù)學模型(29) 3.3基于電網(wǎng)電壓定向的網(wǎng)側(cè)變流器控制研究(30) 3.4一種基于網(wǎng)側(cè)變流控制的負序電流補償控制研究(32) 3.4.1三維αβ0dq0復空間的功率計算方法(32) 3.4.2網(wǎng)側(cè)變流器功率和直流母線電壓脈動分析(33) 3.5本章小結(36) 4基于定子磁鏈定向的雙饋感應風力發(fā)電機正負序解耦矢量控制研究(37) 4.1引言(37) 4.2基于定子正負序磁鏈定向的轉(zhuǎn)子正負序解耦勵磁控制策略(37) 4.3電壓平衡狀態(tài)下發(fā)電機定子PQ輸出和轉(zhuǎn)子電流數(shù)值區(qū)間分析(41) 4.3.1雙饋異步發(fā)電機等效電路的功率分析(41) 4.3.2定子PQ輸出和轉(zhuǎn)子電流數(shù)值區(qū)間分析(43) 4.3.3基于PQ工作點位移的雙饋發(fā)電機控制方法(43) 4.3.4基于PQ工作點位移的雙饋發(fā)電機控制仿真(44) 4.4一種基于開關頻率函數(shù)的IPI雙電流閉環(huán)參數(shù)整定研究(46) 4.4.1電流PI調(diào)節(jié)內(nèi)環(huán)設計(46) 4.4.2電流外環(huán)設計(47) 4.4.3雙電流閉環(huán)調(diào)節(jié)器參數(shù)整定函數(shù)自變量分析(48) 4.4.4雙電流閉環(huán)調(diào)節(jié)器參數(shù)整定仿真分析(48) 4.5本章小結(50) 5基于電網(wǎng)故障暫態(tài)分析的雙饋風電系統(tǒng)控制研究(51) 5.1引言(51) 5.2電壓不平衡條件下雙饋風電系統(tǒng)的PSVS和NSVR綜合控制(51) 5.2.1電壓不平衡跌落條件下PSVS和NSVR的數(shù)學模型(52) 5.2.2基于PSVS和NSVR控制目標的綜合控制(55) 5.2.3PSVS和NSVR控制目標的動態(tài)優(yōu)化容量分配(57) 5.2.4仿真分析(58) 5.3基于頻域分析的雙饋發(fā)電機非線性crowbar電路線性化計算(62) 5.3.1電網(wǎng)電壓跌落時雙饋機瞬態(tài)電流解析(63) 5.3.2線性crowbar電路計算(67) 5.3.3非線性crowbar電路的線性化分析(69) 5.3.4crowbar電路仿真研究(71) 5.4基于暫態(tài)磁鏈補償前饋的雙饋風電低電壓穿越強勵直流滅磁(74) 5.4.1電網(wǎng)故障條件下暫態(tài)控制方程(75) 5.4.2電網(wǎng)故障條件下的強勵滅磁(77) 5.4.3滅磁電流歸零導數(shù)約束條件(79) 5.4.4暫態(tài)強勵滅磁可控性分析(80) 5.4.5仿真分析(82) 5.5基于定子電流正弦控制的雙饋風電低電壓穿越強勵控制研究(84) 5.5.1電網(wǎng)故障下的轉(zhuǎn)子電流控制(84) 5.5.2基于多分量增益的并聯(lián)比例諧振控制(88) 5.6本章小結(93) 6雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)實驗研究(95) 6.1引言(95) 6.230 kW雙饋發(fā)電機組實驗平臺(95) 6.3電網(wǎng)電壓不平衡條件下的網(wǎng)側(cè)變流器負序電流補償實驗(97) 6.4穩(wěn)態(tài)并網(wǎng)和功率因數(shù)調(diào)節(jié)實驗(99) 6.5基于非線性整流crowbar電路的低電壓穿越實驗(100) 6.6基于暫態(tài)磁鏈補償前饋的低電壓穿越強勵直流滅磁實驗(102) 6.7基于定子電流正弦控制的雙饋發(fā)電機低電壓穿越強勵控制實驗(104) 6.82 MW變流器低電壓穿越實驗(105) 6.9本章小結(114) 7雙饋感應電機參數(shù)非線性特征分析(115) 7.1引言(115) 7.2集膚效應及鄰近效應特性分析(116) 7.3雙饋感應電機非線性時變參數(shù)分析(119) 7.4電機參數(shù)非線性導致參數(shù)求解誤差算例分析(123) 7.5本章小結(136) 8總結和展望(137) 8.1總結(137) 8.2未來研究展望(139) 參考文獻(141) |
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