双PWM变换器在变速恒频风力发电系统中的控制策略研究

"变速恒频风力发电系统中双PWM变换器的分析、建模与控制" 这篇全日制硕士研究生论文由孙海生撰写，指导教师为李含善教授和任永峰副教授，专注于研究变速恒频风力发电系统中的双PWM变换器。论文的核心内容如下： 1. 首先，论文对全球风力发电的发展现状进行了概述，包括装机容量、发展趋势和技术特性。通过对比分析不同类型的变速恒频风力发电系统，如直驱永磁同步发电机和全功率变频器系统，强调了双馈感应发电机在变速恒频风力发电中的优势。论文提出，选用双PWM变换器作为励磁电源是当前技术条件下的实际选择。 2. 其次，详细阐述了网侧PWM变换器的结构和工作原理，建立相应的数学模型，并讨论了控制策略。论文中提到，通过分析网侧变换器的基本结构，在两相同步旋转坐标系下建立了数学模型，采用电网电压定向控制策略，设计了双闭环串级PI控制器，并介绍了主电路参数及PI控制器参数的计算方法。此外，论文还对空间矢量脉宽调制（SVPWM）技术进行了分析，仿真结果验证了这种控制策略的有效性。 3. 在双馈感应发电机的数学模型基础上，论文探讨了转子侧变换器的控制策略。研究中采用了定子磁链定向矢量控制，构建了解耦控制的双闭环PI控制系统，实现了有功和无功功率的独立控制，同时能够追踪最大风能。 4. 论文构建了双PWM变换器控制系统的仿真模型，通过仿真验证了系统性能。结果显示，无论在整流还是逆变状态下，网侧都能保持单位功率因数运行，双馈电机的转速能迅速跟随风速变化。电机在亚同步、同步和超同步三种运行状态中，转子电流频率符合变速恒频运行的要求，且定子无功功率得到了独立调节。 5. 最后，论文结合实验室条件，搭建了网侧PWM变换器实验电路，基于TMS320F2812微处理器编写了控制程序，并对实验结果进行了深入分析。 这篇论文对双馈风机（DFIG）的变速恒频风力发电系统进行了全面的研究，不仅涉及理论分析和建模，还包括了控制策略的设计与实验验证，对于理解和优化这类风力发电系统具有重要的参考价值。