基于dpc控制策略的定子双绕组异步发电系统仿真.doc

基于DPC控制策略的定子双绕组异步发电系统仿真


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目录
第一章绪论 1
1.1 课题研究背景 1
1.1.1 国内外能源困局促进风力发电的现状 1
1.1.2 风力发电中高压直流输电系统的发展 2
1.2 各种异步发电系统 3
1.2.1 笼型异步发电系统 3
1.2.2 双馈异步电机发电系统 5
1.2.3 定子双绕组异步发电系统 6
1.3 DWIG发电系统的研究现状 7
1.4本文的主要研究内容 8
第二章DWIG发电系统模型 9
2.1 DWIG数学模型 9
2.1.1 静止ABC坐标下的数学模型 9
2.1.1.1 电压方程 9
2.1.1.2 磁链方程 10
2.1.1.3 转矩与运动方程 12
2.1.1.4 归算到功率绕组后的DWIG数学模型 12
2.1.2 两相旋转D-Q坐标系下的数学模型 13
2.1.2.1 基础坐标变换 13
2.1.2.2 dq坐标系下的数学模型 14
2.2本章小结 17
第三章DWIG系统的控制策略 18
3.1 三相瞬时功率理论 18
3.1.1 pq理论 18
3.1.2 通用瞬时功率原理 18
3.2 DWIG的电压控制原理 20
3.3 DWIG发电系统的电流滞环控制策略 22
3.3.1 传统电流滞环调制策略 22
3.3.2 应用于DWIG的电流滞环调制策略 25
3.4本章小结 26
第4章DWIG发电系统的DPC控制 26
4.1 DWIG发电系统的直接控制策略 26
4.1.1 指定瞬时功率与控制绕组瞬时功率的计算 27
4.1.2 功率滞环 28
4.1.3 优化开关表 28
4.2 基于DPC控制的DWIG仿真研究 31
4.3 本章小结 34
结论 35
致谢 36
参考文献 37



摘要 随着化石能源的迅速消耗以及环境污染的问题越来越严峻，开发和利用新能源和独立电源技术来代替日益减少的化石能源，已经成为最现实的战略选择。近年来，风能、太阳能等新能源在迅速发展，而我国因地理位置，有着海上风力发电的巨大前景。由于海上发电距离陆地较远，高压直流输电系统成为了现在以及未来风力发电的必然选择。本文在此背景下提出了一种有别于普通笼型发电系统的定子双绕组感应发电系统（DWIG）。
本文主要研究了定子双绕组异步发电系统的关键技术，作为一种新型的异步发电系统，DWIG的定子上有两套绕组即控制绕组和功率绕组--控制绕组接静止励磁控制器（SEC），能使功率绕组输出高压直流电趋于稳定；功率绕组主要输出发电机的三相交流电，其经过整流输出高压直流电，DWIG具有一些特点：（1）两套绕组具有相同极对数，设计简单；（2）能适应宽变速的运行环境（3）控制绕组侧变换器容量比较小。本文还阐述了DWIG的数学模型及其基本控制原理，简单的介绍了DWIG的电流滞环控制，主要是放在DWIG的电压型控制上，本文提出了DWIG发电系统的一种控制策略--直接功率控制（DPC），阐述了其基本控制原理以及仿真模型的搭建。


关键词 异步电机 定子双绕组异步发电 直接功率控制 滞环电流控制