| 资助 | 第5-6页 |
| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-10页 |
| 目录 | 第11-14页 |
| 第1章 绪论 | 第14-47页 |
| 1.1 风力发电的现状与趋势 | 第14-20页 |
| 1.1.1 风力发电产业发展概况 | 第14-16页 |
| 1.1.2 风力发电技术现状与趋势 | 第16-20页 |
| 1.2 双馈风力发电系统概述 | 第20-28页 |
| 1.2.1 基本硬件结构 | 第20-22页 |
| 1.2.2 基本控制结构 | 第22-23页 |
| 1.2.3 风电并网技术要求 | 第23-28页 |
| 1.3 双馈风电机组变流器控制技术的研究现状 | 第28-44页 |
| 1.3.1 双馈风电机组的基本控制策略 | 第28-30页 |
| 1.3.2 电网畸变时的双馈风电机组控制技术 | 第30-32页 |
| 1.3.3 电网不平衡时的双馈风电机组控制技术 | 第32-40页 |
| 1.3.4 电网非理想情况时的锁相控制技术 | 第40-44页 |
| 1.4 论文的意义与内容 | 第44-47页 |
| 1.4.1 研究目标和意义 | 第44-45页 |
| 1.4.2 论文主要研究内容 | 第45-47页 |
| 第2章 基于谐振控制的双馈风电机组定子电流谐波直接闭环控制技术 | 第47-81页 |
| 2.1 电网畸变对双馈风电机组的影响 | 第47-56页 |
| 2.1.1 网侧变流器的dq模型 | 第47-49页 |
| 2.1.2 双馈电机的dq模型 | 第49-52页 |
| 2.1.3 电网畸变对双馈发电机的影响 | 第52-56页 |
| 2.2 电网畸变情况下双馈风电机组控制系统性能评估 | 第56-62页 |
| 2.2.1 双馈风电机组的传统矢量控制策略 | 第56-58页 |
| 2.2.2 定子电流与电磁转矩的谐波 | 第58-62页 |
| 2.3 基于谐振控制的定子电流谐波直接闭环控制策略 | 第62-75页 |
| 2.3.1 采用谐振控制器的定子电流谐波控制方案 | 第62-65页 |
| 2.3.2 定子电流谐波直接闭环控制方法的分析 | 第65-67页 |
| 2.3.3 所要求的直流电压 | 第67-71页 |
| 2.3.4 仿真结果 | 第71-75页 |
| 2.4 实验分析 | 第75-80页 |
| 2.4.1 实验条件 | 第75-77页 |
| 2.4.2 实验结果 | 第77-80页 |
| 2.5 本章小结 | 第80-81页 |
| 第3章 定子电流谐波直接闭环控制系统分析与设计方法 | 第81-101页 |
| 3.1 基于谐振控制的定子电流谐波控制系统分析 | 第81-88页 |
| 3.1.1 稳态分析 | 第81-84页 |
| 3.1.2 谐振控制器对稳定性的影响 | 第84-87页 |
| 3.1.3 谐振控制器对动态性能的影响 | 第87-88页 |
| 3.2 谐振控制器的设计 | 第88-91页 |
| 3.2.1 系统性设计步骤 | 第88-90页 |
| 3.2.2 基于预修正双线性变换的数字实现 | 第90-91页 |
| 3.3 相位裕量提升方案 | 第91-100页 |
| 3.3.1 超前角度补偿方法 | 第92-94页 |
| 3.3.2 超前滞后补偿方法 | 第94-97页 |
| 3.3.3 仿真结果 | 第97-100页 |
| 3.4 本章小结 | 第100-101页 |
| 第4章 电网不平衡时定子电流平衡与直流电压波动抑制的控制技术 | 第101-150页 |
| 4.1 电网不平衡对双馈风电机组的影响 | 第101-108页 |
| 4.1.1 对双馈发电机的影响 | 第101-105页 |
| 4.1.2 对背靠背变流器的影响 | 第105-108页 |
| 4.2 电网不平衡情况下双馈风电机组控制性能评估 | 第108-117页 |
| 4.2.1 转子侧控制系统对基波负序电压的抑制能力 | 第108-110页 |
| 4.2.2 电网不平衡情况下网侧变流器的控制性能 | 第110-114页 |
| 4.2.3 直流电容电流与直流电压 | 第114-117页 |
| 4.3 基于谐振控制的定子电流平衡直接控制策略 | 第117-123页 |
| 4.3.1 控制策略与分析 | 第118-120页 |
| 4.3.2 实验与仿真 | 第120-123页 |
| 4.4 基于谐振控制的直流母线电容电流二次谐波抑制策略 | 第123-135页 |
| 4.4.1 直流电压控制技术需求分析 | 第123-126页 |
| 4.4.2 已有方法的不足 | 第126-127页 |
| 4.4.3 基于变流器可靠性与模块化要求的电容电流控制方案 | 第127-130页 |
| 4.4.4 引入电容电流控制的系统评估 | 第130-135页 |
| 4.5 电容电流控制所引入的三次谐波电流的消除方法 | 第135-140页 |
| 4.5.1 三次谐波电流的分析 | 第135-136页 |
| 4.5.2 基于dq旋转变换的负序电压指令提取方法 | 第136-138页 |
| 4.5.3 基于负序谐振控制器的改进电容电流控制方案 | 第138-140页 |
| 4.6 实验分析 | 第140-149页 |
| 4.6.1 背靠背变流器测试平台 | 第140-141页 |
| 4.6.2 背靠背变流器平台测试结果 | 第141-145页 |
| 4.6.3 双馈风力发电平台测试结果 | 第145-149页 |
| 4.7 本章小结 | 第149-150页 |
| 第5章 电网非理想条件下双馈风电机组的软件锁相技术 | 第150-170页 |
| 5.1 电网非理想情况下锁相环的动态建模 | 第150-157页 |
| 5.1.1 电压非理想情况下的电压矢量方程 | 第151-155页 |
| 5.1.2 基于同步旋转dq坐标系的锁相环数学模型 | 第155-156页 |
| 5.1.3 电压非理想对dq锁相方法的影响 | 第156-157页 |
| 5.2 基于两相静止αβ坐标系延时算法的dq锁相方法 | 第157-159页 |
| 5.2.1 锁相算法框图 | 第157-158页 |
| 5.2.2 电压谐波畸变情况下的锁相性能 | 第158-159页 |
| 5.3 基于三相静止abc坐标系延时算法的dq锁相分析与设计 | 第159-166页 |
| 5.3.1 三相电压基波正序分量提取算法 | 第159-162页 |
| 5.3.2 锁相算法框图 | 第162-163页 |
| 5.3.3 锁相环路的控制系统设计 | 第163-164页 |
| 5.3.4 仿真结果 | 第164-166页 |
| 5.4 实验验证 | 第166-168页 |
| 5.5 本章小结 | 第168-170页 |
| 第6章 总结与展望 | 第170-173页 |
| 6.1 结论及贡献 | 第170-171页 |
| 6.2 下一步的研究工作 | 第171-173页 |
| 参考文献 | 第173-184页 |
| 附录A 双馈风电机组参数 | 第184-185页 |
| 附录B PI控制器设计 | 第185-187页 |
| 附录C 超前滞后补偿器设计 | 第187-188页 |
| 附录D 双馈风电机组稳态模型 | 第188-190页 |
| 攻读博士学位期间所取得的科研成果 | 第190-191页 |
| 致谢 | 第191-192页 |
