第1章 绪论 1
1.1研究背景 1
1.1.1风力发电技术现状与趋势 2
1.1.2风力发电系统拓扑结构 4
1.1.3风力发电并网规范 7
1.2研究综述 9
1.2.1双馈风电系统的基本结构 9
1.2.2双馈风电系统的技术问题 15
1.3双馈风力发电机的变流器控制 17
1.3.1双馈风电系统的基本变流控制技术 17
1.3.2双馈风电系统的“不间断”运行技术 18
1.3.3双馈风电系统的“优化自治”运行技术 21
第2章 双馈风力发电机数学模型及控制基础 27
2.1引言 27
2.2理想电网条件下双馈变流器数学模型 29
2.2.1机侧变流器数学模型构建 29
2.2.2网侧变流器数学模型构建 33
2.2.3双馈变流器瞬时功率模型 35
2.3不平衡以及谐波电网条件下双馈变流器数学模型 38
2.3.1正转两相同步旋转坐标系下机侧变流器数学模型 38
2.3.2两相同步旋转坐标系下网侧变流器数学模型 40
2.3.3双馈变流器瞬时功率数学模型 40
2.4双馈风电系统控制基础 43
2.4.1电网电压同步信号检测 44
2.4.2电流矢量控制策略 53
2.4.3直接功率控制策略 58
2.4.4电网电压不平衡以及谐波畸变的危害评估 64
第3章 谐振控制器的典型构成与性能分析 65
3.1引言 65
3.2谐振控制器的典型构成 65
3.2.1实系数与复系数调节器的基本形式 65
3.2.2实系数与复系数调节器的全频域拓展 68
3.2.3实系数与复系数积分器的双边实现 73
3.3谐振控制器的应用基础 74
3.3.1频率自适应的数字实现 74
3.3.2数字化实现的相位补偿 76
3.3.3谐振控制器的参数设计 78
3.4谐振控制器的性能分析 82
3.4.1同阶数的谐振控制器的性能比较 82
3.4.2不同阶数的谐振控制器的性能比较 90
第4章 谐振控制器在双馈风力发电机变流控制的应用 100
4.1引言 100
4.2采用谐振控制器的矢量控制技术 100
4.2.1双馈风力发电机的PI＋SOGI电流调节技术 100
4.2.2双馈风力发电机的PI＋SOGI直接谐振调节技术 109
4.2.3双馈风力发电机的PI＋ROGI直接谐振调节技术 118
4.3采用谐振控制器的直接功率控制技术 124
4.3.1双馈风力发电机的PI＋SOVI功率调节技术 124
4.3.2双馈风力发电机的PI＋ROVI直接谐振调节技术 132
第5章 重复控制器在双馈风力发电机变流控制的应用 139
5.1引言 139
5.2重复控制器的基本原理 140
5.2.1重复控制的基本思想 140
5.2.2重复控制的基本结构 140
5.2.3采样频率与控制频率比为非整数的重复控制调节器 141
5.3带宽可调型重复控制器及其应用 143
5.3.1重复控制器结构设计 143
5.3.2控制系统稳定性分析 149
5.3.3机侧变流器系统设计 151
5.3.4实验波形 152
5.4幅值补偿型重复控制器及其应用 155
5.4.1重复控制器结构设计 156
5.4.2谐波电流抑制能力分析 161
5.4.3控制系统稳定性分析 163
5.4.4实验波形 164
5.5小结 168
第6章 滑模控制器在双馈风力发电机变流控制的应用 169
6.1引言 169
6.2滑模控制的基本原理 169
6.3双馈变流器积分滑模控制 171
6.3.1机侧变流器积分滑模控制系统设计 171
6.3.2网侧变流器积分滑模控制系统设计 177
6.4双馈变流器谐振滑模控制 182
6.4.1机侧变流器谐振滑模控制系统设计 182
6.4.2网侧变流器谐振滑模控制系统设计 187
6.5小结 191
参考文献 192