| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-10页 |
| 第1章 绪论 | 第16-42页 |
| 1.1 风力发电研究背景 | 第16-17页 |
| 1.2 基于储能的直驱风力发电控制系统概述 | 第17-21页 |
| 1.2.1 直驱风力发电控制结构及变换器拓扑概述 | 第17-18页 |
| 1.2.2 直驱型分布式电源控制器 | 第18-21页 |
| 1.3 机侧变换器控制技术研究 | 第21-27页 |
| 1.3.1 最大风能跟踪控制研究 | 第21-22页 |
| 1.3.2 机侧变换器控制方式研究 | 第22-24页 |
| 1.3.3 无位置传感器控制研究 | 第24-27页 |
| 1.4 负载侧变换器双模控制研究 | 第27-35页 |
| 1.4.1 基于V/f–PQ的双模控制研究 | 第27-28页 |
| 1.4.2 基于下垂的双模控制研究 | 第28-33页 |
| 1.4.3 主动同步控制技术研究 | 第33-35页 |
| 1.5 混合储能系统的研究 | 第35-40页 |
| 1.5.1 储能元件及储能方式的分类 | 第36页 |
| 1.5.2 储能系统的变换器拓扑结构 | 第36-37页 |
| 1.5.3 混合储能系统的结构分类 | 第37-38页 |
| 1.5.4 混合储能系统的控制策略研究 | 第38-40页 |
| 1.6 论文的主要工作及章节安排 | 第40-42页 |
| 第2章 双模式直驱风力发电系统及机侧控制研究 | 第42-77页 |
| 2.1 引言 | 第42页 |
| 2.2 基于储能的双模式直驱系统的基本结构 | 第42-43页 |
| 2.3 直驱系统的双模运行及控制策略 | 第43-46页 |
| 2.3.1 双模式直驱系统的功率控制策略 | 第43-45页 |
| 2.3.2 直驱系统的双模式运行及模式切换 | 第45-46页 |
| 2.4 机侧系统的数学模型 | 第46-50页 |
| 2.4.1 风力机的基本原理及数学模型 | 第46-47页 |
| 2.4.2 PMSG的数学模型 | 第47-48页 |
| 2.4.3 VIENNA变换器的工作原理及数学模型 | 第48-50页 |
| 2.5 基于机侧虚拟功率反馈信号的MPPT方法 | 第50-56页 |
| 2.5.1 风力机的最大风能捕获原理 | 第50-51页 |
| 2.5.2 基于功率信号反馈法PSF的MPPT控制 | 第51-53页 |
| 2.5.3 基于机侧虚拟功率反馈信号的MPPT方法 | 第53-56页 |
| 2.6 MPPT的双闭环控制及参数整定 | 第56-62页 |
| 2.6.1 电流内环的控制及参数整定 | 第56-58页 |
| 2.6.2 电流闭环的传递函数 | 第58-59页 |
| 2.6.3 功率外环的控制及参数整定 | 第59-62页 |
| 2.7 基于ASOGI滑模观测器的无位置传感器控制 | 第62-70页 |
| 2.7.1 基于反电动势滑模观测器的转子位置估算方法 | 第63-64页 |
| 2.7.2 改进无位置控制的滑模开关函数 | 第64-65页 |
| 2.7.3 改进无位置控制的ASOGI滤波器 | 第65-66页 |
| 2.7.4 基于ASOGI的无位置传感器控制原理 | 第66-67页 |
| 2.7.5 转子位置控制系统的稳定性分析 | 第67-68页 |
| 2.7.6 无位置控制的仿真验证 | 第68-70页 |
| 2.8 机侧实验平台及实验验证 | 第70-76页 |
| 2.8.1 硬件电路设计 | 第70-72页 |
| 2.8.2 无位置传感器的转子位置估算实验分析 | 第72-73页 |
| 2.8.3 功率控制的实验验证 | 第73-75页 |
| 2.8.4 MPPT控制的实验验证 | 第75-76页 |
| 2.9 本章小结 | 第76-77页 |
| 第3章 网侧三电平变换器及中点电位平衡控制 | 第77-95页 |
| 3.1 引言 | 第77-78页 |
| 3.2 三电平变换器的工作原理 | 第78-79页 |
| 3.3 交流侧数学模型及双闭环控制原理 | 第79-83页 |
| 3.3.1 三相静止坐标系下的数学模型 | 第79-81页 |
| 3.3.2 两相旋转坐标系下的数学模型 | 第81-82页 |
| 3.3.3 双闭环控制策略 | 第82-83页 |
| 3.4 直流中点电位数学模型及控制策略 | 第83-87页 |
| 3.4.1 直流侧数学模型 | 第83-84页 |
| 3.4.2 直流中点电位数学模型 | 第84-85页 |
| 3.4.3 中点电位控制策略 | 第85-86页 |
| 3.4.4 控制器参数设计原理 | 第86-87页 |
| 3.5 中点电位控制的仿真验证 | 第87-89页 |
| 3.5.1 系统无均压环路的仿真 | 第88页 |
| 3.5.2 控制器参数不同的仿真对比 | 第88-89页 |
| 3.6 网侧实验平台及实验验证 | 第89-93页 |
| 3.6.1 网侧变换器硬件电路设计 | 第89-90页 |
| 3.6.2 三电平变换器性能验证 | 第90-92页 |
| 3.6.3 中点电位控制的实验验证 | 第92-93页 |
| 3.7 本章小结 | 第93-95页 |
| 第4章 双模式直驱风力发电系统的并脱网控制及平滑切换 | 第95-124页 |
| 4.1 引言 | 第95-97页 |
| 4.2 基于V?恢复的改进无功下垂控制策略研究 | 第97-100页 |
| 4.2.1 改进无功下垂控制策略 | 第97页 |
| 4.2.2 独立运行的无功均分控制 | 第97-99页 |
| 4.2.3 基于V?恢复的无功下垂控制 | 第99-100页 |
| 4.2.4 并网运行的无功调节 | 第100页 |
| 4.3 基于频率恢复的主动同步控制 | 第100-105页 |
| 4.3.1 P-f下垂控制的功率调节 | 第101-102页 |
| 4.3.2 基于频率恢复的有功下垂控制 | 第102-103页 |
| 4.3.3 主动同步控制的实现 | 第103页 |
| 4.3.4 基于频率恢复的相位同步控制 | 第103-104页 |
| 4.3.5 基于改进无功下垂的幅值同步控制 | 第104-105页 |
| 4.4 改进下垂控制双模式运行的实现及平滑切换 | 第105-108页 |
| 4.4.1 双模式运行的控制实现 | 第105-106页 |
| 4.4.2 独立运行 | 第106页 |
| 4.4.3 主动同步运行 | 第106页 |
| 4.4.4 并网运行及频率波动对系统的影响分析 | 第106-108页 |
| 4.4.5 并网平滑切换分析 | 第108页 |
| 4.5 下垂控制环节的设计及控制参数选取 | 第108-113页 |
| 4.5.1 下垂系数的设计及选取方法 | 第108-111页 |
| 4.5.2 系统闭环响应分析 | 第111页 |
| 4.5.3 微分环节设计 | 第111-113页 |
| 4.6 仿真验证 | 第113-117页 |
| 4.6.1 基于储能的直驱风力发电系统的双模式运行仿真验证 | 第113-114页 |
| 4.6.2 并网运行电网频率对系统影响的仿真验证 | 第114页 |
| 4.6.3 独立运行的仿真验证 | 第114-115页 |
| 4.6.4 基于相位调节的的同步验证 | 第115-116页 |
| 4.6.5 改进下垂控制的同步仿真验证 | 第116-117页 |
| 4.6.6 并脱网平滑切换的仿真验证 | 第117页 |
| 4.7 实验平台及实验验证 | 第117-122页 |
| 4.7.1 实验平台 | 第117-118页 |
| 4.7.2 独立运行实验验证 | 第118-119页 |
| 4.7.3 主动同步控制实验验证 | 第119-121页 |
| 4.7.4 并脱网平滑切换实验验证 | 第121-122页 |
| 4.8 本章小结 | 第122-124页 |
| 第5章 直驱风力发电的混合储能系统功率控制及性能分析 | 第124-147页 |
| 5.1 引言 | 第124-125页 |
| 5.2 储能元件及变换器拓扑数学模型 | 第125-127页 |
| 5.2.1 蓄电池的数学模型 | 第125页 |
| 5.2.2 超级电容的数学模型 | 第125-126页 |
| 5.2.3 双向DC/DC变换器的拓扑及数学模型 | 第126-127页 |
| 5.3 基于BESS的直驱系统控制策略及参数整定 | 第127-133页 |
| 5.3.1 BESS直流母线电压控制策略 | 第127-128页 |
| 5.3.2 电流内环控制及参数整定 | 第128-130页 |
| 5.3.3 电压外环控制及设计原理 | 第130-132页 |
| 5.3.4 基于单一BESS的仿真分析 | 第132-133页 |
| 5.4 直驱系统的HESS控制策略研究 | 第133-139页 |
| 5.4.1 基于HESS的直驱系统 | 第133-134页 |
| 5.4.2 SESS的高频功率控制策略 | 第134-135页 |
| 5.4.3 HESS的综合控制策略 | 第135-136页 |
| 5.4.4 HESS的性能分析 | 第136-138页 |
| 5.4.5 HESS直流波动抑制原理分析 | 第138-139页 |
| 5.5 基于单一BESS与基于HESS的仿真对比分析 | 第139-143页 |
| 5.5.1 储能系统的容量配置 | 第139-140页 |
| 5.5.2 独立运行的仿真对比分析 | 第140-141页 |
| 5.5.3 双模式运行的仿真对比分析 | 第141-143页 |
| 5.6 储能系统的实验平台及实验分析 | 第143-146页 |
| 5.6.1 储能系统的硬件电路设计 | 第143-144页 |
| 5.6.2 单一BESS的实验验证 | 第144页 |
| 5.6.3 不同控制器参数的HESS实验验证 | 第144-146页 |
| 5.7 本章小结 | 第146-147页 |
| 结论 | 第147-149页 |
| 参考文献 | 第149-162页 |
| 攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果 | 第162-164页 |
| 附录A:基于储能的直驱风力发电系统仿真参数 | 第164-166页 |
| 致谢 | 第166页 |
