摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
1.1 引言
1.2 近海风电场概述
1.2.1 近海风力发电的特点
1.2.2 近海风电场发展现状
1.2.3 近海风电场并网技术
1.3 VSC-HVDC 在近海风电场中的应用
1.3.1 VSC-HVDC 并网优势
1.3.2 VSC-HVDC 近海风电工程范例
1.4 本文主要工作
第二章 双馈感应风力发电机组基本理论
2.1 双馈风力发电机组结构
2.2 双馈感应发电机的基本电磁关系
2.3 双馈感应电机的能量流动与平衡关系
2.3.1 双馈感应电机的能量流动关系
2.3.2 双馈感应电机功率平衡关系
2.4 转子侧变流器的选择
2.4.1 双馈感应电机转子侧变流器要求
2.4.2 三相电压源型PWM 变换器
第三章 双馈感应风力发电机矢量控制及仿真
3.1 双馈感应电机的数学模型
3.1.1 三相静止ABC 坐标系下的数学模型
3.1.2 同步速旋转dq 坐标系下数学模型
3.2 基于定子磁场定向矢量控制的发电机PQ 解耦控制
3.3 PSCAD/EMTDC 仿真研究
3.3.1 PSCAD/EMTDC 软件简介
3.3.2 仿真模型的建立
3.4 仿真研究
3.4.1 有功功率调节仿真
3.4.2 无功功率调节仿真
3.4.3 改善电力系统小干扰稳定性仿真
3.4.4 风电系统暂态稳定性仿真
第四章 近海风电VSC-HVDC 控制策略及系统设计
4.1 VSC-HVDC 基本原理
4.2 VSC 换流器数学模型
4.2.1 动态模型
4.2.2 稳态模型
4.3 近海风电场VSC-HVDC 控制策略研究
4.3.1 近海风电场VSC-HVDC 集中并网方式
4.3.2 VSC-HVDC 并网系统的控制目标
4.3.3 陆上换流站定直流电压控制
4.3.4 陆上换流站定无功功率控制
4.3.5 海上换流站定有功功率控制
4.3.6 风电场电压稳定控制
4.3.7 风电场频率控制
4.3.8 电流内环前馈解耦
4.4 VSC 交流侧电感设计
4.4.1 满足功率指标时的电感L 设计
4.4.2 满足瞬态电流跟踪指标时L 的设计
4.5 VSC 直流侧电容设计
4.6 电流内环设计
4.7 电压和功率外环设计
4.8 空间矢量脉宽调制
4.8.1 电压空间矢量概念
4.8.2 电压空间矢量合成
第五章 近海风电场VSC-HVDC 建模与仿真
5.1 VSC-HVDC 电气模块与参数
5.1.1 近海风电场VSC-HVDC 结构
5.1.2 风电场模块
5.1.3 海底电缆模块
5.1.4 海上VSC 变流器模块
5.1.5 陆上VSC 变流器模块
5.3 VSC-HVDC 控制模块与参数
5.3.1 电流内环控制器模块
5.3.2 海上VSC 变流器外环控制模块
5.3.3 陆上VSC 变流器外环控制模块
5.3.4 电压矢量位置角模块
5.3.5 Park 变换及其逆变换模块
5.4 空间矢量调制模块与仿真
5.4.1 扇区编号模块
5.4.2 通用变量模块
5.4.3 工作电压空间矢量作用时间
5.4.4 每相IGBT 导通时间
5.4.5 IGBT 电平信号发生模块
5.4.6 SVPWM 仿真
5.5 VSC-HVDC 稳态特性仿真研究
5.6 VSC-HVDC 暂态特性仿真研究
5.6.1 三相接地故障仿真
5.6.2 单相接地故障仿真
5.7 VSC-HVDC 风电场变频仿真
第六章 结论
参考文献
致谢
攻读学位期间发表的学术论文
