| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 第1章 绪论 | 第17-35页 |
| 1.1 选题背景 | 第17-18页 |
| 1.2 海上风电场技术研究现状及发展趋势 | 第18-32页 |
| 1.2.1 大型海上风力发电场输电技术比较 | 第18-20页 |
| 1.2.2 基于VSC-HVDC的海上风电场基本原理 | 第20-21页 |
| 1.2.3 风电场接入技术研究现状 | 第21-26页 |
| 1.2.4 海上风电场并网端换流技术 | 第26-29页 |
| 1.2.5 直驱永磁风力发电机组变流并网控制技术 | 第29-31页 |
| 1.2.6 基于VSC-HVDC的直流串联直驱永磁海上风电场关键技术 | 第31-32页 |
| 1.3 本文研究的主要内容 | 第32-35页 |
| 第2章 VSC-HVDC直流串联直驱永磁风电场协调控制策略研究 | 第35-70页 |
| 2.1 引言 | 第35-36页 |
| 2.2 直流串联拓扑风电场工作原理 | 第36-42页 |
| 2.2.1 基于VSC-HVDC直流串联海上风电场结构 | 第36页 |
| 2.2.2 直流串联拓扑风电场数学模型 | 第36-40页 |
| 2.2.3 直流风机变流器数学模型 | 第40-42页 |
| 2.3 直驱永磁风力发电机数学模型 | 第42-45页 |
| 2.3.1 两相定子静止坐标系中直驱永磁同步风力发电机的数学模型 | 第43-44页 |
| 2.3.2 两相同步旋转坐标系中直驱永磁同步风力发电机的数学模型 | 第44-45页 |
| 2.4 直流串联拓扑风电场协调控制策略 | 第45-54页 |
| 2.4.1 直流风机PWM变流器控制策略 | 第45-47页 |
| 2.4.2 风轮的空气动力学特性 | 第47-49页 |
| 2.4.3 爬山搜索算法的基本原理 | 第49-51页 |
| 2.4.4 适用于直流串联风电场的爬山算法 | 第51-53页 |
| 2.4.5 引入电流环前馈控制策略 | 第53-54页 |
| 2.5 带蓄电池储能的直流串联拓扑风电场控制 | 第54-62页 |
| 2.5.1 带蓄电池储能的直流串联拓扑风电场拓扑结构 | 第54-55页 |
| 2.5.2 带蓄电池储能的直流串联拓扑风电场控制策略 | 第55-57页 |
| 2.5.3 双向DC/DC变流器控制策略 | 第57-62页 |
| 2.6 仿真分析 | 第62-68页 |
| 2.6.1 基于直流串联海上风电场拓扑控制仿真 | 第62-65页 |
| 2.6.2 带蓄电池储能的直流串联海上风电场系统仿真 | 第65-68页 |
| 2.7 小结 | 第68-70页 |
| 第3章 并网端换流站的控制策略研究 | 第70-92页 |
| 3.1 引言 | 第70-71页 |
| 3.2 模块化多电平换流站拓扑及数学模型 | 第71-75页 |
| 3.2.1 模块化多电平换流站拓扑结构及工作原理 | 第71-73页 |
| 3.2.2 MMC的数学模型 | 第73-75页 |
| 3.3 MMC换流站调制策略研究 | 第75-77页 |
| 3.3.1 基于PWM调制方式的载波移相脉宽调制 | 第75-76页 |
| 3.3.2 最近电平逼近调制方式 | 第76-77页 |
| 3.4 基于MMC-HVDC的海上风力发电系统虚拟惯性控制的研究 | 第77-81页 |
| 3.4.1 网侧换流站的控制策略 | 第78-79页 |
| 3.4.2 网侧换流站虚拟惯性控制策略 | 第79-81页 |
| 3.5 MMC换流站网侧不平衡穿越策略研究 | 第81-85页 |
| 3.5.1 不平衡电网电压下MMC环流分析 | 第81-83页 |
| 3.5.2 不平衡故障时子模块电压波动分析 | 第83-84页 |
| 3.5.3 电网不平衡故障时的控制策略 | 第84-85页 |
| 3.6 仿真分析 | 第85-90页 |
| 3.6.1 MMC换流站控制仿真 | 第85-87页 |
| 3.6.2 基于MMC-HVDC的海上风力发电系统虚拟惯性控制仿真 | 第87-88页 |
| 3.6.3 MMC并网换流站网侧不平衡穿越仿真 | 第88-90页 |
| 3.7 小结 | 第90-92页 |
| 第4章 VSC-HVDC直流串联海上风电场低电压穿越控制策略研究 | 第92-116页 |
| 4.1 引言 | 第92-93页 |
| 4.2 电网电压跌落描述及网侧变流器动态分析 | 第93-96页 |
| 4.2.1 电网电压跌落描述 | 第93-94页 |
| 4.2.2 电网电压跌落时网侧变流器动态分析 | 第94-96页 |
| 4.3 直流串联拓扑低电压穿越控制策略 | 第96-101页 |
| 4.3.1 Crowbar电路在直流串联拓扑中低电压穿越的应用 | 第96-99页 |
| 4.3.2 蓄电池储能在直流串联拓扑中低电压穿越的应用 | 第99-101页 |
| 4.4 转子叶轮储能在直流串联拓扑中低电压穿越的应用 | 第101-107页 |
| 4.4.1 D-PMSG变流器低电压穿越控制策略 | 第101-104页 |
| 4.4.2 直流串联拓扑风电场协调变桨控制策略 | 第104-107页 |
| 4.5 仿真分析 | 第107-114页 |
| 4.5.1 带Crowbar卸荷电路的直流串联海上风电场仿真 | 第107-109页 |
| 4.5.2 带蓄电池储能的直流串联海上风电场仿真 | 第109-112页 |
| 4.5.3 计及转子叶轮储能的直流串联海上风电场仿真 | 第112-114页 |
| 4.6 小结 | 第114-116页 |
| 第5章 VSC-HVDC直流串联直驱永磁风电场新型拓扑及控制 | 第116-134页 |
| 5.1 引言 | 第116-117页 |
| 5.2 直流串联直驱永磁风电场新型拓扑结构 | 第117-120页 |
| 5.2.1 直流串联风电场新型拓扑结构工作原理 | 第117-118页 |
| 5.2.2 直流串联风电场新型拓扑结构数学模型 | 第118-119页 |
| 5.2.3 直流串联风电场新型拓扑电容电感的取值 | 第119-120页 |
| 5.3 直流串联直驱永磁风电场新型拓扑的控制策略 | 第120-125页 |
| 5.3.1 均压环控制器设计 | 第121-122页 |
| 5.3.2 电流环控制器设计 | 第122-123页 |
| 5.3.3 稳压环控制器设计 | 第123-125页 |
| 5.4 直流串联直驱永磁风电场新型拓扑平均电压最优值设计 | 第125-127页 |
| 5.4.1 直流串联风电场新型拓扑子模块平均占空比分析 | 第125-126页 |
| 5.4.2 直流串联风电场新型拓扑子模块电容平均电压分析 | 第126-127页 |
| 5.5 仿真分析 | 第127-132页 |
| 5.5.1 直流串联机组正常运行情况仿真 | 第127-131页 |
| 5.5.2 直流串联机组故障情况下运行情况仿真 | 第131-132页 |
| 5.6 小结 | 第132-134页 |
| 结论 | 第134-137页 |
| 参考文献 | 第137-146页 |
| 附录 攻读学位期间所获得的科研成果 | 第146-148页 |
| 一 攻读学位期间所发表的学术论文 | 第146-147页 |
| 二 攻读学位期间获得的科研奖励和授权专利 | 第147页 |
| 三 攻读学位期间主持和参与完成的科研项目 | 第147-148页 |
| 致谢 | 第148页 |
