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基于VSC-HVDC的直流串联直驱永磁风电场控制技术研究

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基于VSC-HVDC的直流串联直驱永磁风电场控制技术研究
论文目录
 
摘要第1-7页
Abstract第7-17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

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