【正文】 Generator Wind Turbines” ,IEEE Trans. On power systems , No .2,May 2021,. [6] L. Refoufi, B. A. T. Alzahawi, A. G. Jack, “ (R)Analysis and modeling of the steady state behavior of the static Kramer induction generator,” IEEE Trans. On Energy Conversion , Vol. 14, No. 3, September 1999, pp. 333339. 。仿真的結(jié)果說明了變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)動態(tài)模型的正確性和控制目標(biāo)設(shè)計的合理性，表明了變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組所具備的無功一一電壓調(diào)節(jié)潛力。因此，該模型能較好地應(yīng)用于變速恒頻雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的研究。中文 1765 字 畢 業(yè) 設(shè) 計 外 文 文 獻(xiàn) 譯 文 及 原 文 學(xué) 生： 學(xué) 號： 院 （系）： 電氣與信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動化 指導(dǎo)教師： 2021 年 6 月 10 日 變速恒頻交流勵磁雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其控制技術(shù)研究 R. Pen , J . , G. 摘要： 隨著 電力電子器件制造及其應(yīng)用技術(shù)的飛速發(fā)展，使得大型變速恒頻風(fēng)電機(jī)組成為風(fēng)電機(jī)組主要的技術(shù)發(fā)展方向之一，而能柔性連接風(fēng)電機(jī)組及電力系統(tǒng)的變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組已成為目前風(fēng)電開發(fā)的主流機(jī)型。相應(yīng)于控制變量發(fā)生階躍和漸變，對雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)精確模型和該簡化模型的響應(yīng)特性進(jìn)行了詳細(xì)比較，比 較結(jié)果充分表明了該簡化模型具有良好的精確度，能很好的代替精確模型應(yīng)用在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速變化范圍較大，發(fā)電機(jī)功率因數(shù)較高的雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的建模和研究中。此外，以直接接入大電網(wǎng)的變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組為例，對不同風(fēng)況 下風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行特性進(jìn)行了仿真。 綜上所述，本文從國內(nèi)外對雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的研究現(xiàn)狀出發(fā)，對變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組的 動態(tài)建模及運(yùn)行特性進(jìn)行了全面分析，完成了變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)群并網(wǎng)運(yùn)行控制策略的設(shè)計和相應(yīng)軟件的開發(fā)，從而構(gòu)成了“大型變速恒頻風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)技術(shù)研究”中控制策略方面的一個完整的思路與分析軟件平臺。該策略按風(fēng)速分段、并按控制單元中控制參考值的整定和對控制參考值的追蹤分層。同時，基于 MATLAB 平臺創(chuàng)新性地開發(fā)了變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)特性研究的仿真程序。 關(guān)鍵詞： 變速恒頻，風(fēng)力發(fā)電，雙饋，并網(wǎng)運(yùn)行 近年電力電子器件制造及其應(yīng)用技術(shù)的飛速發(fā)展，使得大型變速恒頻風(fēng)電機(jī)組成為風(fēng)電機(jī)組主要的技術(shù)發(fā)展方向之一，而能柔性連接風(fēng)電機(jī)組及電力系統(tǒng)的變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組已成為目前風(fēng)電開發(fā)的主流機(jī)型。因此，有關(guān)該風(fēng)電機(jī)組的技術(shù)、運(yùn)行特性、并網(wǎng)后系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定等問題的研究也相應(yīng)成為風(fēng)電領(lǐng)域的重要研究方向。 第四、分析了變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行特性。以達(dá)到在保證風(fēng)電 機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時，最大效率的利用風(fēng)能和參與全網(wǎng)無功優(yōu)化運(yùn)行，提高系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的目標(biāo)。仿真結(jié)果表明，本文提出的分層分段控制策略不僅能保證風(fēng)電機(jī)組最大效率的利用風(fēng)能，還能充分發(fā)揮機(jī)組的無功調(diào)節(jié)能力，從而平衡擾動，提高風(fēng)電機(jī)群和接入系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性，保證整個系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行。在動態(tài)特性方面，對變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組和常規(guī)變槳距恒速風(fēng)電機(jī)組的動態(tài)特性作了對比仿真，仿真結(jié)果說明了前者優(yōu)越的運(yùn)行特性。本文結(jié)合該項目子課題《兆瓦級變速恒頻風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)技術(shù)研究》的部分內(nèi)容，在廣泛分析國內(nèi)外有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，研究了大型變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的動態(tài)建模、運(yùn)行特性、以及風(fēng)電機(jī)群并網(wǎng)后電壓一無功控制策略，其主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新性的成果如下： 第一、推導(dǎo)了形式簡單、能正確反映運(yùn)行特性、且易于數(shù)值仿真實(shí)現(xiàn)的雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)簡化三階動態(tài)數(shù)學(xué)模型。因此，有關(guān)該風(fēng)電機(jī)組的技術(shù)、運(yùn)行特性、并網(wǎng)后系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定等問題的研究也相應(yīng)成為風(fēng)電領(lǐng)域的重要研究方向。 第二、以雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)三階簡化動態(tài)數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，推導(dǎo)了適用于小干擾穩(wěn)定分析的線性化模型和相應(yīng)系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)和開環(huán)傳遞函數(shù)，并首次應(yīng)用開環(huán)傳遞函數(shù)和根軌跡方法，分析了雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)初始運(yùn)行點(diǎn)與系統(tǒng)動態(tài)品質(zhì)的關(guān)系。 第五、分析了變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行區(qū)域，確定了理想工況下總控制目標(biāo)，首次提出了定子磁場旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的變頻器功率一一電壓控制策略，并設(shè)計了變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組的整體控制器