文档介绍：河北工业大学
硕士学位论文
双馈风力发电机低电压穿越的系统研究
姓名:张瑞平
申请学位级别:硕士
专业:控制工程
指导教师:王华君;李志军
2011-06
河北工业大学硕士学位论文

双馈风力发电机的低电压穿越的系统研究

摘要

随着世界能源危机的加剧和人们对环境保护意识的提高,世界各国开始重视对新能源
的研究与应用。在所有可再生新能源中,风能以其无污染,范围广,效率高等优势发展最
为迅速,成为目前最有前景的新能源之一。
本文首先分析当前世界风力发电的现状和主流的风力发电技术,得出双馈风力发电机
为当前主流机型的结论。并介绍电网要求并网风机具备低电压穿越运行能力的的原因。通
过分析双馈感应发电机的电气结构和运行原理,建立了该类型电机基于 D-Q 旋转坐标系的
数学模型,详细地分析了双馈发电机在不同工作状况下的功率流动关系,总结了其不同状
态下的功率流向的规律。搭建了基于定子磁场矢量控制策略的控制系统的框图,分析了
当前变速恒频发电机在不同风速下的功率控制策略,从中得出风力发电机的参考有功功率
和无功功率分量,再结合双馈电机的 D-Q 数学模型,建立了基于电网电压旋转矢量的功率
控制模型和有功无功的解耦控制。最后,深入分析了低电压穿越的要求,介绍常见的低电
压穿越解决方案的优缺点,提出了实现低电压穿越的控制策略,并以一台具备低电压穿越
能力的 2MW 风力发电机为基础,建立实验模型,进行实验仿真,得出了在最恶劣电网条件
下具备低电压穿越能力的风力发电机实际运行的数据。证明了风机能完全符合国家电网的
低电压穿越的要求。本文验证了变速发电在电网电压跌落时的电气特性,为以后深入研究
低电压穿越技术奠定了一定基础。
双馈风力发电机的低电压穿越的系统研究
RESEARCH OF CONTROL STRATEGY OF DOUBLY-FED
WINDPOWER GENERATOR IN LVRT CASE

ABSTRACT

With the world energy crisis and people's increased awareness of environmental protection,
people all around the world began to focus on new energy research and application. In all the
new renewable energy sources, wind energy with the advantage of its pollution-free, wide range
and high efficiency is fastest growing, currently ing the most promising new energy
sources.
This paper first analyzes the the current world’s wind power situation ,and advantages and
disadvantages of the current wind generators, come up the conclusion that doubly fed induction
generator is mainstream wind the reason of Grid code require wind turbine
must have low voltage ride through (LVRT) fountion. Following this, by analyzing of DFIG
through the electrical structure and operating principle, establishes the mathematical model of
this type of motor respectively based on d-q rotating coordinates system and detailed analysis of
the DFIG under different operating conditions ,the law of power flow between the different
states are summarized .The paper built a strategy based on stator flu