1、 毕业论文 题 目 无源性的变速恒频双馈风力发电机控制仿真研究 学生姓名 学 号 专业班级 指导教师 学 院 答辩日期 I 摘要 变速恒频发电技术是一种新型高效的发电技术，在风力发电领域有着良好的 应用前景。本文分析了风力机运行特性及其最大风能追踪原理，对双馈电机进行 数学分析，给出了功率在双馈电机中的流动图解；针对双馈电机转子能量双向流 动的要求，选择了具有能量双向流动能力的双PWM交流励磁用变频器，研究了基于 定子磁场定向的变速恒频双馈风力发电机的控制策略，实现了最大风能追踪，分 析了电网不平衡条件下双馈电机的控制策略；基于MATLAB软件建立了变速恒频双 馈风力发电机组的仿真模型，针对提
2、出的控制策略对变速恒频双馈风力发电机组 的并网运行特性进行了仿真研究， 仿真结果表明了该控制策略的正确性和可行性。 关键词：变速恒频；风力发电；双馈发电机；双 PWM 励磁变频器 II Abstract Variablespeed constant-frequency (VSCF) operation is a new high efficient technology for power generation，which has a good future in the field of wind power generationThis paper analyzed the perform
3、ance characteristic of wind turbine and the principle of optimum utilization of wind-energy， analyzed the mathematical model of doubly-fed induction generator(DFIG)，a schematic is given about the power flow in generatorIt selected the dual PWM converter aimed at the demand of rotor energy bidirectio
4、nal flow，the control strategy for VSCF doublyfed wind power generator based on Stator flux orientation is proposed ，realized the optimum utilization of wind-energy，analyzed the control strategy of DFIG for unbalanced supplyUsing MATLAB the simulation model of VSCF is built，the simulation of the inte
5、rconnected performance characteristic of VSCF under the proposed control strategy is conductedSimulation results show that the proposed control strategy is reasonable and feasible KEYWORDS ： Variablespeed constantfrequency，wind power generation， doubly-fed generator,dual PWM excitation frequency con
6、verter III 目录目录 第一章 绪论 1 1.1 课题的背景 1 1.2 风力发电技术的研究现状和发展趋势 1 1.2.1 国内风力发电历史和现状 1 1.2.2 风力发电发展方向和趋势 2 1.3 变速恒频风力发电系统简介 3 1.3.1 鼠笼型异步发电机变速恒频风力发电系统 4 1.3.2 绕线式异步发电机变速恒频风力发电系统 4 1.3.3 同步发电机变速恒频发电系统 4 1.3.4 双馈发电机变速恒频风力发电系统 . 5 1.4 本文主要研究内容 . 6 第二章 风力机和双馈异步电机运行分析 8 2.1 风力机的运行特性 . 8 2.2 定浆距情况下风力发电系统最大风能追踪机 . 10 2.3 双馈异步电机基本原理 12 2.5 双馈异步电机稳态运行分析 15 2.5.1 双馈电机稳态等效电路 15 第三章 矢量控制技术研究 19 3.1 空间矢量的概念 . 19 3.2 矢量控制的基本思路. 19 3.3 矢量坐标变换及变换矩阵 22 3.3.1 旋转坐
