| 致谢 | 第5-7页 |
| 摘要 | 第7-9页 |
| ABSTRACT | 第9-12页 |
| 1 绪论 | 第23-43页 |
| 1.1 研究背景 | 第23-27页 |
| 1.1.1 我国能源问题及风电发展状况 | 第23-25页 |
| 1.1.2 功率开关器件故障对电网稳定性的影响 | 第25-27页 |
| 1.2 三相电压源型变流器容错控制技术综述 | 第27-33页 |
| 1.2.1 器件故障诊断技术 | 第27-28页 |
| 1.2.2 常用的变流器容错运行方案 | 第28-33页 |
| 1.3 变流器控制对风力发电系统容错运行性能的影响 | 第33-34页 |
| 1.4 容错运行的三相四开关变流器控制技术研究现状 | 第34-39页 |
| 1.5 本论文研究内容及意义 | 第39-43页 |
| 2 容错型三相四开关并网变流器的建模与控制 | 第43-68页 |
| 2.1 容错运行的三相四开关并网变流器在三相静止坐标系下的数学模型 | 第43-46页 |
| 2.2 基于非正交坐标系下的容错并网变流器建模与控制 | 第46-56页 |
| 2.2.1 两相静止非正交坐标变换 | 第47-48页 |
| 2.2.2 三相四开关并网变流器在非正交坐标系下的数学模型 | 第48-49页 |
| 2.2.3 基于非正交坐标系的电流环建模与控制 | 第49-53页 |
| 2.2.4 直流母线电压外环建模与控制 | 第53-56页 |
| 2.3 直流侧中性点电压控制 | 第56-59页 |
| 2.3.1 直流侧中性点电压偏置的成因 | 第57页 |
| 2.3.2 直流侧中性点电压控制策略 | 第57-59页 |
| 2.4 三相四开关并网变流器空间矢量调制算法 | 第59-63页 |
| 2.4.1 基于α-β坐标系的三相四开关并网变流器传统空间矢量调制策略 | 第60-62页 |
| 2.4.2 基于非正交坐标变换的三相四开关并网变流器载波调制算法 | 第62-63页 |
| 2.5 实验验证 | 第63-66页 |
| 2.6 结论 | 第66-68页 |
| 3 零矢量合成方式对容错型并网交流器性能的影响 | 第68-99页 |
| 3.1 容错型并网变流器的三种零矢量合成方式 | 第68-73页 |
| 3.1.1 基本空间电压矢量分析 | 第68-70页 |
| 3.1.2 有效矢量和等效零矢量 | 第70-71页 |
| 3.1.3 三种等效零矢量合成方式 | 第71-73页 |
| 3.2 并网电流品质评估 | 第73-78页 |
| 3.2.1 电流纹波 | 第73-75页 |
| 3.2.2 一个开关周期内的电流纹波有效值 | 第75-77页 |
| 3.2.3 一个工频周期内的电流纹波有效值 | 第77-78页 |
| 3.3 共模电压性能分析 | 第78-83页 |
| 3.3.1 等效零矢量对共模电压幅值的影响 | 第78-80页 |
| 3.3.2 一个开关周期内的共模电压有效值 | 第80-82页 |
| 3.3.3 一个工频周期内的共模电压有效值 | 第82-83页 |
| 3.4 电容电流应力 | 第83-89页 |
| 3.4.1 等效零矢量对电容电流应力的影响 | 第84-85页 |
| 3.4.2 一个开关周期内的电容电流有效值 | 第85-87页 |
| 3.4.3 一个工频周期内的电容电流有效值 | 第87-89页 |
| 3.5 实验验证 | 第89-97页 |
| 3.5.1 等效零矢量合成方式对并网电流品质的影响 | 第89-91页 |
| 3.5.2 等效零矢量合成方式对共模电压的影响 | 第91-94页 |
| 3.5.3 等效零矢量合成方式对电容电流应力的影响 | 第94-97页 |
| 3.6 结论 | 第97-99页 |
| 4 容错型永磁同步发电机驱动系统线性调制研究 | 第99-133页 |
| 4.1 容错型永磁同步发电机驱动系统的建模 | 第99-105页 |
| 4.1.1 容错型三相四开关机侧变流器拓扑结构 | 第99-101页 |
| 4.1.2 永磁同步发电机数学模型 | 第101-103页 |
| 4.1.3 永磁同步发电机双闭环控制策略 | 第103-105页 |
| 4.2 容错型三相四开关机侧变流器的线性调制范围 | 第105-113页 |
| 4.2.1 传统调制度概念应用于容错型机侧变流器中的局限性 | 第105-107页 |
| 4.2.2 基于占空比的新型调制函数 | 第107-110页 |
| 4.2.3 维持线性调制所需的最小直流母线电压研究 | 第110-113页 |
| 4.3 三相四开关机侧变流器中性点电压偏置抑制策略 | 第113-123页 |
| 4.3.1 网侧交流器中中性点电压抑制策略的局限性 | 第114-116页 |
| 4.3.2 基本电压矢量与中性点电压的关系 | 第116-118页 |
| 4.3.3 机侧变流器中性点电压自适应控制策略 | 第118-123页 |
| 4.4 实验验证 | 第123-132页 |
| 4.4.1 机侧变流器容错运行的动态性能 | 第124页 |
| 4.4.2 三相四开关机侧变流器中性点电压控制性能对比 | 第124-126页 |
| 4.4.3 新型线性调制函数有效性验证 | 第126-132页 |
| 4.5 结论 | 第132-133页 |
| 5 容错运行的永磁同步发电机转矩脉动抑制策略分析 | 第133-173页 |
| 5.1 补偿电容电压脉动对永磁同步发电机转矩的影响 | 第133-139页 |
| 5.1.1 永磁同步发电机电磁转矩与定子电压的关系 | 第133-136页 |
| 5.1.2 三相四开关变流器中电容电压脉动对电磁转矩的影响 | 第136-138页 |
| 5.1.3 电容电压脉动补偿策略 | 第138-139页 |
| 5.2 补偿功率器件导通压降对永磁同步发电机转矩的影响 | 第139-151页 |
| 5.2.1 考虑功率器件导通压降的三相四开关机侧变流器输出电压 | 第139-142页 |
| 5.2.2 三相四开关变流器中功率器件导通压降产生的发电机转矩脉动 | 第142-148页 |
| 5.2.3 对功率器件导通压降的补偿调制策略 | 第148-151页 |
| 5.3 抑制高频转矩脉动的混合矢量调制策略 | 第151-164页 |
| 5.3.1 高频转矩脉动与三相四开关变流器矢量调制策略的关系 | 第151-154页 |
| 5.3.2 不同零矢量合成策略产生的高频转矩脉动比较 | 第154-159页 |
| 5.3.3 混合矢量调制策略优化 | 第159-164页 |
| 5.4 实验验证 | 第164-171页 |
| 5.4.1 电容电压波动对转矩脉动的影响 | 第164-166页 |
| 5.4.2 功率器件导通压降对转矩脉动的影响 | 第166-169页 |
| 5.4.3 零矢量合成策略对高频转矩脉动的影响 | 第169-171页 |
| 5.5 总结 | 第171-173页 |
| 6 总结与展望 | 第173-176页 |
| 6.1 主要结论和创新点 | 第173-174页 |
| 6.2 后续研究工作的展望 | 第174-176页 |
| 参考文献 | 第176-186页 |
| 攻读博士期间发表的学术论文 | 第186页 |
