【正文】 nerator 。采用定子磁場(chǎng)定向的方法對(duì)交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行矢量控制研究，得出矢量控制方程，確定交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)變速恒頻運(yùn)行以及有功無功解耦調(diào)節(jié)的控制策略。給出了交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)下的基本方程，并得出定轉(zhuǎn)子有功功率、無功功率表達(dá)式。 交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的控制與仿真 【摘 要】 交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的基本結(jié)構(gòu)與繞線式異步電機(jī)相同，其定子側(cè)杰電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子上采用三相對(duì)稱分布的勵(lì)磁繞組，由變頻器提供對(duì)稱交流電勵(lì)磁，且勵(lì)磁電壓的幅值大小、頻率、相位、相序都可根據(jù)要求加以控制，從而可以控制發(fā)電機(jī)勵(lì)磁磁場(chǎng)大小、相對(duì)于轉(zhuǎn)子的位置和電機(jī)的轉(zhuǎn)速，使得交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)具有良好的穩(wěn)定性及轉(zhuǎn)速適應(yīng)能力、獨(dú)立的有功與無功調(diào)節(jié)能力和較強(qiáng)的進(jìn)相運(yùn)行能力，特別適合應(yīng)用于需要變速運(yùn)行的水電機(jī)組、抽水蓄能機(jī)組和風(fēng)電機(jī)組，性能超越傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)和感應(yīng)發(fā)電機(jī)，因而有著廣闊的應(yīng)用前景。 勵(lì)磁控制系統(tǒng)在形成交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的 優(yōu)良特性方面起著關(guān)鍵作用主要工作內(nèi)容和成果如下： 研究交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的 abc 坐標(biāo)系數(shù)學(xué)模型、 dq0 坐標(biāo)系數(shù)學(xué)模型。對(duì)交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)靜態(tài)穩(wěn)定性的研究和暫態(tài)穩(wěn)定性的研究。述了交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的矢量控制技術(shù)后，實(shí)用 matlab/simulink 軟件對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真分析。 Vector Control 。 MATLAB/Simulink 交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的控制與仿真 目錄 引言 .......................................................................................................................... 1 交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的研究現(xiàn)狀 .......................................................................... 2 本文主要內(nèi)容 .................................................................................................. 3 1 交流勵(lì)磁 發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)與運(yùn)行特性 ................................................................. 4 2. 交流勵(lì)磁 發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型 ............................................................................ 6 abc 三相坐標(biāo)系中交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型 .................................. 6 電壓方程式 .................................................................................... 7 磁鏈方程式 .................................................................................... 7 交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的功率方程 ......................................................... 9 機(jī)電運(yùn)動(dòng)方程式 ........................................................................... 10 坐標(biāo)變換 ................................................................................................. 10 坐標(biāo)變換的原則和基本概念 ...................................................... 10 3s/2s 坐標(biāo)變換 ............................................................................. 12 2s/2r 坐標(biāo)變換 .............................................................................. 14 3s/2r 坐標(biāo)變換 .............................................................................. 15 dq0 坐標(biāo)系中交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型 ....................................... 16 電壓方程式 .................................................................................. 16 磁鏈方程式 .................................................................................. 17 交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)基本電磁關(guān)系 ............................................................. 20 交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)能量流動(dòng)與平衡關(guān)系 ................................................. 22 交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)能量流動(dòng)關(guān)系 .................................................. 22 交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)功率平衡關(guān)系 .................................................. 22 3 交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)矢量控制策略 ....................................................... 26 矢量控制概述 ......................................................................................... 26 現(xiàn)有交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制策略分析 ............................................. 28 交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)矢量控制策略 ............................................. 28 交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)矢量控制策略 .................................................. 28 交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)功率矢量控制 ................................................ 31 4 交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)的運(yùn)行控制 ........................................................... 34 PWM 控制交 直 交變頻器的基本工作原理 ........................................ 34 不可控整流電路 .......................................................................... 35 交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的控制與仿真 中間電路 ................................................................................................. 36 濾波電路 ....................................................................................... 36 電感濾波 ...................................................................................... 36 逆變電路的工作原理及基本形式 ....................................................... 36 逆變電路的工作原理 .................................................................. 36 PWM 逆變電路的控制方式 ................................................................... 37 . 單極性方式 ................................................................................. 37 ........................................................................... 37 5 交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)靜態(tài)穩(wěn)定性的研究 ............................................................... 39 交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)靜態(tài)穩(wěn)定性的機(jī)理分析 ............................................. 39 交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)靜態(tài)穩(wěn)定性的穩(wěn)定極限仿真分析 ............................. 45 小結(jié) .......................................................................................................... 49 6 交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)暫態(tài)穩(wěn)定性的研究 ............................................................... 50 電力系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定性概述 ..................................................................... 50 發(fā)電機(jī)暫態(tài)功率頻率特性和飛輪效應(yīng) ................................................. 51 7 交流勵(lì)磁 發(fā)電機(jī)交 直 交變頻器仿真 ............................................................. 54 8 交流勵(lì)磁 發(fā)電機(jī)系統(tǒng)仿真 ............................................................................... 57 交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)系統(tǒng)模型 ..................................................................... 57 調(diào)節(jié)勵(lì)磁電壓大小對(duì)系統(tǒng)有功無功的影響 ......................................... 60 調(diào)節(jié)勵(lì)磁電壓頻率對(duì)系統(tǒng)有功無功的影響 ......................................... 61 調(diào)節(jié)勵(lì)磁電壓相位對(duì)系統(tǒng)有功無功的影響 ......................................... 62 調(diào)節(jié)勵(lì)磁電壓相序?qū)ο到y(tǒng)有功無功的影響 ......................................... 64 9 結(jié)論 .................................................................................................................... 66 致謝 ........................................................................................................................ 67 參考文獻(xiàn) ................................................................................................................ 68 交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)系統(tǒng)的控制與仿真 1 引言 現(xiàn)在電力系統(tǒng)的發(fā)展主要呈現(xiàn)以下幾個(gè)趨勢(shì)：（ 1）發(fā)電機(jī)單機(jī)容量日益增大，系統(tǒng)容量越來越大，輸電電壓等級(jí)越來越高，且輸電線路長(zhǎng)度不斷增加；（ 2）電網(wǎng)日負(fù)荷曲線的不均勻性不斷加??；（ 3）在我國(guó)以原子核裂變所產(chǎn)生的能量建立的核電站數(shù)量逐漸增多；（ 4） 充分利用水力、風(fēng)力等可再生性資源，大力發(fā)展水力、風(fēng)力發(fā)電。 由于輸電線路電壓等級(jí)的提高，且線路不斷加長(zhǎng)，負(fù)荷曲線的不均