关于变速恒频风力发电系统发电质量的研究-检测技术与自动化装置专业论文.docxVIP

沈阡I工业火学硕士学位论文摘 沈阡I工业火学硕士学位论文 摘 要 风能具有取之刁i尽、用之不竭的特点，是不造成环境污染的一种清洁能源，因此风 力发电技术日趋受到世界各国的广泛重视，我国也开始大力开发风能资源。 变速恒频风力发电是近年发展起来的一种新型发电技术，发电质量能否达到国家标 准是此项技术能否实用化的关键。国标规定，电网的总谐波畸变率要小于或等于5％。 风力发电机所发出的电能质量必须满足这一指标。基于这一目的，本文对变速恒频风力 发电系统的谐波进行了系统分析，并采取了有效的控制策略来抑制谐波。 本文首先分析了变速恒频风力发电系统谐波的成因。风力发电系统采用SPWM变 流器作为电机励磁，变流器的主电路结构及控制方式对交流励磁发电机谐波特性起决定 性作用。接着对各类SPWM变流电路的谐波进行理论分析和仿真研究，并研究了 SPWM控制时各个参数变化对谐波分布的影响，得到了SPWM变流电路谐波分布的规 律性结论。然后，采取了一定的控制策略来抑制谐波，并进行大量实验对其进行验证。 最后，为了进一步滤除高频谐波以及抑制电磁干扰，本文设计并研制了变流器输出 EMC滤波器。 理论及实验结果表明：针对风力发电系统的谐波抑制问题所用控锘4策略基本上是成 功的。由于谐波产生的原因很复杂，因而其难度较高，一些关键技术要进一步完善，有 些重点、难点还有待进一步解决。 关键词： 变速恒频 SPWM 谐波抑制 EMC滤波器 沈阳工业大学硕士学位论文The 沈阳工业大学硕士学位论文 The Research on Power Quality of VSCF Wind Power Generating System Abstract Wind energy is a conversional form ofsolar energy，which can’t be used up，and it doesn’t pollute circumstance．So wind power generating technology is paid more attention by many countries in the world Our country also begins to exploit the resources ofwind energy． VSCF wind power generating technology is a new style technology which has developed in recent years．Only ifthe power quality corresponds to the national standard，the technology is practical．The total harmonic distortion must not be greater than 5％in the national standard． Based On this purpose，harmonics produced by VSCF wind power system is analyzed in this paper，and effective control strategy is researched to decrease the harmonics． This paper firstly analyzes the cause ofharmonics produced by VSCF wind power system． VSCF wind power generator is an AC excited machines fed by the SPWM inverter．The selection ofinverters and the control ofit play a decisive role in the suppression ofharmonics． Then，the theoretical analysis and simulation on hamaonics of SPWM inverter is deeply carried OUt，the trends towed which harmonics vary with inverter parameters have been researched and the rule of harmonic spectrum distribution is given．Next,control strategy is applied to eliminate the harmonics，a lot of experiments hav