雙饋風(fēng)電場并網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性控制理論研究

目錄
第1章　緒論 1
1.1　課題的研究背景及意義 1
1.2　我國風(fēng)電發(fā)展存在的幾個(gè)關(guān)鍵問題 3
1.3　雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的組成 5
1.4　雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行的研究現(xiàn)狀和關(guān)鍵技術(shù) 7
1.4.1　雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)控制技術(shù)研究現(xiàn)狀 7
1.4.2　DFIG并網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定性和抗電壓波動(dòng)能力 13
1.4.3　雙饋式風(fēng)力發(fā)電的網(wǎng)源協(xié)調(diào)技術(shù) 14
1.5　本書的主要研究內(nèi)容及組織結(jié)構(gòu) 15
1.5.1　本書的主要研究內(nèi)容 15
1.5.2　本書的組織結(jié)構(gòu) 16
第2章　雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組數(shù)學(xué)模型的構(gòu)建 17
2.1　雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的組成與運(yùn)行原理 17
2.1.1　雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的組成 17
2.1.2　雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行原理 18
2.2　風(fēng)速數(shù)學(xué)模型 18
2.3　風(fēng)力機(jī)數(shù)學(xué)模型 21
2.4　機(jī)械傳動(dòng)軸系模型 22
2.4.1　三質(zhì)量塊數(shù)學(xué)模型 23
2.4.2　二質(zhì)量塊數(shù)學(xué)模型 24
2.4.3　一質(zhì)量塊數(shù)學(xué)模型 25
2.5　dq坐標(biāo)系下的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型 25
2.6　dq坐標(biāo)系下雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的簡化數(shù)學(xué)模型 28
2.7　本章小結(jié) 30
第3章　滑模變結(jié)構(gòu)控制技術(shù)在雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)中的應(yīng)用 31
3.1　滑模變結(jié)構(gòu)控制基礎(chǔ)知識(shí) 32
3.1.1　滑動(dòng)模態(tài)的存在性與可達(dá)性條件 32
3.1.2　滑動(dòng)模態(tài)的不變性 34
3.1.3　滑模變結(jié)構(gòu)控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 35
3.2　雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)的滑模變結(jié)構(gòu)控制 39
3.2.1　雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組空載并網(wǎng)控制策略分析 39
3.2.2　雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)的空載運(yùn)行狀態(tài)分析 40
3.2.3　雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)發(fā)電運(yùn)行狀態(tài)分析 42
3.3　雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組空載并網(wǎng)的終端滑模勵(lì)磁控制器設(shè)計(jì) 45
3.3.1　滑動(dòng)模態(tài)對(duì)干擾和參數(shù)攝動(dòng)的不變性條件分析 45
3.3.2　雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組空載并網(wǎng)勵(lì)磁電流終端滑模控制器設(shè)計(jì) 47
3.3.3　雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組空載并網(wǎng)自適應(yīng)終端滑模勵(lì)磁控制器設(shè)計(jì) 49
3.4　雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組空載并網(wǎng)控制算例仿真 52
3.4.1　雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組理想空載運(yùn)行仿真分析 53
3.4.2　廣義擾動(dòng)下雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組空載運(yùn)行仿真分析 56
3.4.3　雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組空載并網(wǎng)全過程仿真分析 58
3.5　本章小結(jié) 60
第4章　雙饋風(fēng)電場并網(wǎng)的電壓穩(wěn)定性控制 62
4.1　雙饋風(fēng)電場與電網(wǎng)的交互作用 63
4.1.1　DFIG和SG的功角及特性 63
4.1.2　DFIG和SG的功角及輸出功率動(dòng)態(tài)特性仿真 65
4.1.3　動(dòng)模實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 68
4.2　DFIG功角的動(dòng)態(tài)特性對(duì)電網(wǎng)的影響 71
4.3　電網(wǎng)故障對(duì)DFIG動(dòng)態(tài)特性的影響 75
4.4　DFIG并網(wǎng)運(yùn)行的控制策略 76
4.4.1　DFIG并網(wǎng)運(yùn)行控制機(jī)理分析 76
4.4.2　DFIG轉(zhuǎn)子磁鏈控制策略設(shè)計(jì) 77
4.4.3　DFIG和SG并列運(yùn)行時(shí)轉(zhuǎn)子磁鏈的終端滑?？刂破髟O(shè)計(jì) 79
4.4.4　DFIG和SG并列運(yùn)行時(shí)槳距角附加控制策略設(shè)計(jì) 83
4.5　DFIG轉(zhuǎn)子磁鏈和槳距角聯(lián)合附加控制算例分析 84
4.6　本章小結(jié) 91
第5章　滑模變結(jié)構(gòu)控制在多端柔性直流輸電系統(tǒng)中的應(yīng)用 92
5.1　HVDC系統(tǒng)基本控制方式 92
5.2　傳統(tǒng)兩端HVDC系統(tǒng)換流站控制器設(shè)計(jì) 92
5.2.1　內(nèi)環(huán)電流控制設(shè)計(jì) 94
5.2.2　外環(huán)定直流電壓和功率控制 96
5.3　滑模變結(jié)構(gòu)控制策略及控制器設(shè)計(jì) 97
5.3.1　滑模控制電流內(nèi)環(huán)控制設(shè)計(jì) 98
5.3.2　直流電壓外環(huán)PI控制器設(shè)計(jì) 100
5.4　兩端VSC-HVDC的滑?？刂葡到y(tǒng)算例及其仿真驗(yàn)證 101
5.5　本章小結(jié) 106
第6章　基于多端VSC-MTDC系統(tǒng)風(fēng)電并網(wǎng)控制模型及仿真分析 107
6.1　新型多端直流輸電系統(tǒng) 107
6.1.1　VSC-MTDC的接線方式 107
6.1.2　VSC-MTDC的控制原則 108
6.1.3　多端直流輸電系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 108
6.2　VSC-MTDC系統(tǒng)上層控制 110
6.3　仿真結(jié)果與分析 112
6.4　風(fēng)電場并網(wǎng)控制策略 115
6.4.1　新型控制器的應(yīng)用 115
6.4.2　VSC-MTDC系統(tǒng)的風(fēng)電場并網(wǎng)控制 116
6.4.3　VSC-MTDC與風(fēng)電場協(xié)調(diào)控制策略 117
6.5　仿真分析 118
6.6　本章小結(jié) 120
第7章　動(dòng)模實(shí)驗(yàn)與實(shí)時(shí)仿真實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 121
7.1　DFIG理想空載運(yùn)行動(dòng)模實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 121
7.2　DFIG空載并網(wǎng)全過程動(dòng)模實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證 123
7.3　DFIG轉(zhuǎn)子磁鏈和槳距角聯(lián)合附加控制實(shí)時(shí)仿真驗(yàn)證 125
7.3.1　系統(tǒng)低電壓抑制能力實(shí)驗(yàn) 128
7.3.2　系統(tǒng)高電壓抑制能力實(shí)驗(yàn) 131
7.4　本章小結(jié) 134
參考文獻(xiàn) 136