| 摘要 | 第6-8页 |
| Abstract | 第8-10页 |
| 符号及术语 | 第15-19页 |
| 致谢 | 第19-24页 |
| 1. 绪论 | 第24-52页 |
| 1.1 研究背景 | 第24-31页 |
| 1.1.1 风能的利用与发展 | 第24-25页 |
| 1.1.2 大功率并网风力发电系统 | 第25-30页 |
| 1.1.3 并网风力发电技术发展趋势 | 第30-31页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第31-45页 |
| 1.2.1 风电低压全功率交-直-交变流器研究现状 | 第32-37页 |
| 1.2.2 风电中压全功率交-直-交变流器研究现状 | 第37-43页 |
| 1.2.3 风力发电电压故障穿越标准 | 第43-45页 |
| 1.3 模块化全功率风电变流器运行与控制关键技术 | 第45-50页 |
| 1.3.1 PMSG数学模型与最大功率点跟踪 | 第45-46页 |
| 1.3.2 风电并网变流器协调控制技术 | 第46-47页 |
| 1.3.3 电网电压同步与故障检测技术 | 第47-48页 |
| 1.3.4 低电压穿越及其实现技术 | 第48-49页 |
| 1.3.5 电力电子集成模块(IPEM)多模块组合实现技术 | 第49-50页 |
| 1.4 本文选题意义和主要研究内容 | 第50-52页 |
| 1.4.1 本文选题意义 | 第50页 |
| 1.4.2 本文主要研究内容 | 第50-52页 |
| 2. 低压并联模块化风电变流器及并网优化设计 | 第52-76页 |
| 2.1 引言 | 第52页 |
| 2.2 低压并联模块化风电变流器系统建模 | 第52-56页 |
| 2.2.1 PMSG仿真模型 | 第52-53页 |
| 2.2.2 并联模块化变流器拓扑及其数学模型 | 第53-56页 |
| 2.3 并联模块控制方式与单模块并网优化设计 | 第56-75页 |
| 2.3.1 并联模块的控制方式 | 第57-58页 |
| 2.3.2 单模块变流器传统协调控制策略 | 第58-61页 |
| 2.3.3 单模块并网逆变器参数设计 | 第61-66页 |
| 2.3.4 基于瞬时功率平衡的并网电流补偿控制策略 | 第66-70页 |
| 2.3.5 仿真与实验验证 | 第70-75页 |
| 2.4 本章小结 | 第75-76页 |
| 3. 中压级联模块化风电变流器及子模块减容控制策略 | 第76-102页 |
| 3.1 引言 | 第76-77页 |
| 3.2 交-直-交模块化多电平变流器(BTB-MMC)建模与控制 | 第77-93页 |
| 3.2.1 全功率BTB-MMC风电变流器拓扑及数学模型 | 第77-81页 |
| 3.2.2 基于载波移相(CPS)调制的BTB-MMC控制环设计 | 第81-88页 |
| 3.2.3 全功率BTB-MMC系统硬件参数设计 | 第88-91页 |
| 3.2.4 仿真验证 | 第91-93页 |
| 3.3 低频运行时基于环流注入的子模块直流电压波动抑制 | 第93-101页 |
| 3.3.1 BTB-MMC应用于风电系统的低频运行问题 | 第93-94页 |
| 3.3.2 基于CPS的BTB-MMC环流注入子模块电压波动抑制策略 | 第94-97页 |
| 3.3.3 环流注入策略的折中应用研究 | 第97-101页 |
| 3.4 本章小结 | 第101-102页 |
| 4. 全功率风电变流器低电压穿越性能提升研究 | 第102-132页 |
| 4.1 引言 | 第102页 |
| 4.2 基于改进锁相环的电网电压故障检测 | 第102-119页 |
| 4.2.1 传统三相电网幅度故障检测方法 | 第102-109页 |
| 4.2.2 基于改进环路滤波器PLL的幅度故障检测 | 第109-112页 |
| 4.2.3 电压相位跳变的快速补偿PLL | 第112-114页 |
| 4.2.4 相序自适应锁相环 | 第114-115页 |
| 4.2.5 仿真与实验验证 | 第115-119页 |
| 4.3 低压风机传统LVRT控制策略及直流卸荷支路设计 | 第119-125页 |
| 4.3.1 低压风机传统LVRT控制 | 第119-122页 |
| 4.3.2 直流卸荷支路设计与控制 | 第122-125页 |
| 4.4 中压BTB-MMC的分布式卸荷电路设计 | 第125-130页 |
| 4.4.1 传统集中式卸荷电路方案及其问题 | 第125-126页 |
| 4.4.2 BTB-MMC的分布式卸荷电路及其设计 | 第126-127页 |
| 4.4.3 仿真验证 | 第127-130页 |
| 4.5 本章小结 | 第130-132页 |
| 5. 全功率风电变流器IPEM的多模块组合工程技术研究 | 第132-152页 |
| 5.1 引言 | 第132页 |
| 5.2 多模块PWM驱动信号的脉冲逻辑同步设计 | 第132-141页 |
| 5.2.1 DSP与FPGA复合控制系统 | 第132-134页 |
| 5.2.2 基于FPGA的多路PWM发生器设计 | 第134-136页 |
| 5.2.3 PWM脉冲逻辑同步问题及其解决方案 | 第136-138页 |
| 5.2.4 仿真与实验验证 | 第138-141页 |
| 5.3 多模块驱动供电电源的EMI分析及其EMC性能提升 | 第141-151页 |
| 5.3.1 多模块驱动电源的供电结构 | 第142-143页 |
| 5.3.2 三相半桥模块驱动供电电源的电磁干扰分析 | 第143-147页 |
| 5.3.3 驱动供电电源的电磁兼容性能提升研究 | 第147-149页 |
| 5.3.4 仿真与实验验证 | 第149-151页 |
| 5.4 本章小结 | 第151-152页 |
| 6. 总结与展望 | 第152-154页 |
| 6.1 本文工作总结 | 第152-153页 |
| 6.2 未来工作展望 | 第153-154页 |
| 参考文献 | 第154-162页 |
| 附录1:实验装置图片 | 第162-164页 |
| 附录2:科研成果 | 第164-165页 |
