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1.3.2 变速恒频风力发电技术 4
1．3.3 双馈风力发电机的控制策略 6
1.4 本论文主要内容 8
1.5 本章小结 8
2双馈发电机的运行原理及其数学模型 9
2.1 双馈风力发电机运行原理 9
2.2 风力发电系统中双馈发电机数学模型 10
2.2.1 三相静止坐标系下双馈发电机的多变量数学模型 10
2.2.2坐标变换 12
2.2.3 两相同步旋转坐标系下双馈发电机的数学模型 13
2.3 本章小结 14
3双馈风力发电系统变流器的建模及控制策略 16
3.1 双PWM变换器的拓扑结构 16
3.2 网侧变换器的建模与控制 16
3.2.1 三相静止坐标系下的数学模型 16
3.2.2 旋转d-q坐标系下的数学模型 18
3.2.3 网侧变换器的控制 18
3.3转子侧变换器的控制 20
3.3.1 DFIG常用的矢量控制技术 20
3.3.2 定子电压定向的双馈电机模型 20
3.4 本章小结 22
4双馈风力发电系统的仿真 23
4.1 仿真软件的介绍 23
4.2网侧变换器的模型与仿真 23
4.2.1 矢量控制技术 23
4.2.2 SVPWM的实现 24
4.2.3 SVPWM的仿真模型 25
4.2.4 网侧变流器的仿真模型 27
4.2.5 网侧变流器的仿真结果分析 27
4.3 转子侧变换器的模型 29
4.4本章小结 29
结论 30
致谢 31
主要参考文献 32
1绪论
1.1 选题背景及意义
能源是国民经济发展和人民生活所必须的重要物质基础,对社会、经济发展和物质文化生活水平极为重要。过去建立在煤炭、石油、天然气等不可再生能源基础上的能源体系推动了人类社会发展的同时,也给人类社会带来了严重的后果,譬如资源日益枯竭,环境不断恶化,由能源争夺引起的国与国之间、地区之间的政治经济纠纷,甚至冲突和战争。因此,人类必须寻求一种清洁、安全、可靠的可持续能源系统。这样,可再生的、储量丰富的、无污染和无公害的各种可再生的新能源就逐渐成为正在趋于枯竭的、非再生的、有污染和有公害的不可再生能源的替代品。
不论是从经济社会走可持续发展之路和保护人类赖以生存的地球生态环境的高度来审视,还是从为世界多亿无电、缺能人口和特殊用途解决现实的能源供应问题出发,发展新能源与可再生能源将有重大战略意义。
（1） 新能源与可再生能源是人类社会未来能源的基石,是目前大量燃用的化石能源的替代能源。在当今的世界能源结构中,人类所利用的能源主要是不可再生的石油、天然气和煤炭等化石能源。在1997年的世界一次能源消费构成中,石油占39.9%,天然气占23.2%,煤占27%,三者合计高达90.1%,随着经济的发展、人口的增加以及社会生活水平的提高,预计未来世界能源消费量将以每年的速度增长。根据目前国际上通行的能源预测方法,石油资源将在40年内枯竭,天燃气资源将在60年内用光,煤炭资源也只能使用220年。所以人类必须未雨绸缪,及早寻求新的替代能源,而新能源和可再生能源资源丰富、分布广泛、可以再生且不污染环境,是国际社会公认的理想替代能源。
（2） 新能源和可再生能源清洁干净、污染物排放很少,是与人类赖以生存的地球的生态环境相协调的清洁能源。化石能源的大量开发利用是造成大气和其他类型环境污染与生态破坏的主要原因之一。如何在开发和使用能源的同时,保护好人类赖以生存的地球的生态与环境,己经成为一个全球性的重大问题。目前,世界各国都在纷纷采取提高能源效率和改善能源结构的措施,以解决这一与能源消费相关的重大环境问题。这就是所谓的能源效率革命和清洁能源革命,也就是我们所说的节约能源和发展新能源和可再生能源。
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