风电并网变流器故障模拟实验平台设计与实现
| 中文摘要 | 第3-4页 |
| 英文摘要 | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-16页 |
| 1.1 研究背景 | 第9-10页 |
| 1.2 风力发电模拟系统研究现状 | 第10-11页 |
| 1.2.1 基于软件的仿真模拟 | 第10页 |
| 1.2.2 基于半实物平台的验证系统 | 第10-11页 |
| 1.3 全功率变流器故障诊断研究现状 | 第11-13页 |
| 1.3.1 基于三相电流信号的故障诊断 | 第11-12页 |
| 1.3.2 基于三相电压信号的故障诊断 | 第12页 |
| 1.3.3 基于IGBT状态信号的故障诊断 | 第12-13页 |
| 1.4 问题的提出 | 第13-14页 |
| 1.4.1 现有风电模拟系统的不足 | 第13页 |
| 1.4.2 并网变流器故障模拟平台主要特点 | 第13-14页 |
| 1.5 本文主要内容 | 第14-16页 |
| 2 故障模拟实验平台需求分析 | 第16-22页 |
| 2.1 永磁直驱风力发电系统 | 第16-18页 |
| 2.1.1 系统基本组成 | 第16-17页 |
| 2.1.2 背靠背双PWM电压型变流器拓扑结构 | 第17-18页 |
| 2.2 全功率变流器故障类型 | 第18-19页 |
| 2.2.1 变流器典型故障 | 第18页 |
| 2.2.2 变流器常见电路保护 | 第18-19页 |
| 2.3 故障模拟实验平台基本功能分析 | 第19-21页 |
| 2.3.1 风力发电能量转换模拟 | 第19页 |
| 2.3.2 故障注入 | 第19-20页 |
| 2.3.3 故障状态信息快速同步采集 | 第20-21页 |
| 2.4 本章小结 | 第21-22页 |
| 3 永磁直驱风电控制及仿真实现 | 第22-38页 |
| 3.1 风机建模 | 第22-25页 |
| 3.1.1 风速模型 | 第22-23页 |
| 3.1.2 风轮模型 | 第23-24页 |
| 3.1.3 最大功率跟踪 | 第24-25页 |
| 3.2 机侧建模及控制实现 | 第25-29页 |
| 3.2.1 永磁电机数学模型 | 第25-26页 |
| 3.2.2 机侧变流器数学模型 | 第26-28页 |
| 3.2.3 机侧整流控制策略 | 第28-29页 |
| 3.3 网侧逆变器控制建模及仿真 | 第29-31页 |
| 3.3.1 直流环节数学模型 | 第29页 |
| 3.3.2 网侧变流器数学模型 | 第29-31页 |
| 3.3.3 网侧控制策略 | 第31页 |
| 3.4 仿真实现 | 第31-37页 |
| 3.4.1 仿真平台及参数设置 | 第31-33页 |
| 3.4.2 仿真结果 | 第33-37页 |
| 3.5 本章小结 | 第37-38页 |
| 4 并网变流器故障模拟实验平台实现 | 第38-56页 |
| 4.1 故障模拟实验平台设计原理 | 第38页 |
| 4.2 风机转矩模拟输入实现 | 第38-42页 |
| 4.2.1 风机模拟原理 | 第38-39页 |
| 4.2.2 基于变频器的变转矩输入实现 | 第39-42页 |
| 4.3 基于DSP的变流器组控制 | 第42-46页 |
| 4.3.1 变流器组主电路结构及参数 | 第42-44页 |
| 4.3.2 控制器的最小系统设计 | 第44-45页 |
| 4.3.3 程序控制设计 | 第45-46页 |
| 4.4 信号采集及处理电路设计 | 第46-51页 |
| 4.4.1 信号调理电路设计 | 第46-47页 |
| 4.4.2 系统外接采样板设计 | 第47-49页 |
| 4.4.3 快速数据采集与存储 | 第49-51页 |
| 4.5 系统监控及保护装置 | 第51-52页 |
| 4.5.1 电网异常保护 | 第51页 |
| 4.5.2 交流侧保护 | 第51页 |
| 4.5.3 温度异常保护 | 第51-52页 |
| 4.5.4 在线状态监测及显示 | 第52页 |
| 4.6 故障注入实现 | 第52-55页 |
| 4.6.1 基于接触器的电路故障注入 | 第52-53页 |
| 4.6.2 并网变流器故障模拟实验平台 | 第53-55页 |
| 4.7 本章小结 | 第55-56页 |
| 5 总结与展望 | 第56-57页 |
| 致谢 | 第57-58页 |
| 参考文献 | 第58-61页 |
