基于非奇异快速终端滑模的双馈水轮发电机组控制

发布时间：2022-10-03 21:42

　　我国以燃煤为主的能源结构需要一定规模的水力发电容量来负责电网的负荷调节,而传统水电站受季节性径流影响,需要大量弃水才能参与电网的削峰填谷。双馈水轮发电机组作为一种新型水力发电系统,其中的双馈异步发电机可以实现发电机组的变速恒频发电,在水头变化较大的一定范围内工作在最优工况点,保证机组高效参与电网的削峰填谷。双馈水轮机组是一个水、机械、电气强耦合的复杂非线性系统,实际的机组难以使用常规的数学模型用于过渡过程计算,且双馈异步发电机是一个多变量间耦合性很强的系统。现有的对双馈水轮发电机组的建模分析,对可逆式水泵水轮机的精细建模和应用于双馈异步发电机的先进控制策略极少兼顾。由此,本文将可逆式水泵水轮机全特性曲线模型及应用于双馈异步发电机的先进控制策略结合,提出了新的双馈水轮发电机组的分析方法,具体工作如下:（1）本文首先搭建了双馈式水力发电机组的模型。实验得出的可逆式水泵水轮机的全特性曲线存在多值现象和“S”特性区域,如果直接用于水轮机过渡过程计算,会导致水泵水轮机运行的不稳定,本文利用Suter变换法对水轮机特性曲线进行处理,得出了可以用于水轮机过渡过程计算的全特性曲线。其次,分析了双馈异步... 

【文章页数】：58 页

【学位级别】：硕士

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摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 论文的研究背景及意义
    1.2 国内外双馈抽蓄电站及变速恒频发电研究现状及趋势
        1.2.1 国外的抽蓄电站发展
        1.2.2 国内的抽蓄电站发展
        1.2.3 双馈异步发电机控制策略的研究现状
    1.3 滑模控制的研究现状及在双馈感应电机中的应用
    1.4 论文主要研究内容及框架
2 双馈抽蓄机组的建模
    2.1 水轮机
    2.2 引水部分
    2.3 双馈异步发电机的数学模型
        2.3.1 三相静止坐标
        2.3.2 两相静止坐标及两相旋转坐标
    2.4 小结
3 双馈抽蓄机组的控制策略
    3.1 水轮机控制
        3.1.1 转速寻优步骤
        3.1.2 转速寻优模型
    3.2 双馈异步发电机励磁控制
    3.3 小结
4 基于指数趋近律的非奇异快速终端滑模控制
    4.1 传统滑模
    4.2 非奇异快速终端滑模
    4.3 仿真分析
        4.3.1 传统滑模控制器
        4.3.2 非奇异快速终端滑模控制器
        4.3.3 仿真对比
    4.4 小结
5 基于非奇异终端快速滑模的双馈异步发电机励磁控制
    5.1 控制器设计
    5.2 仿真验证结果及分析
    5.3 小结
6 总结与展望
致谢
参考文献


【参考文献】：
期刊论文
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[2]Prospect of new pumped-storage power station[J]. Jingyan Li,Chuanbao Yi,Sujie Gao.  Global Energy Interconnection. 2019(03)
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[6]日本抽水蓄能机组技术发展近况[J]. 戴庆忠.  东方电机. 2008(01)
[7]日本抽水蓄能机组技术发展近况[J]. 戴庆忠.  东方电机. 2008 (01)
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博士论文
[1]抽水蓄能机组调速系统非线性模型参数辨识及优化控制研究[D]. 张楠.华中科技大学 2019
[2]水泵水轮机“S”特性预测方法研究[D]. 纪兴英.武汉大学 2013

硕士论文
[1]基于终端滑模的航天器交会相对位置和姿态控制研究[D]. 董经纬.哈尔滨工业大学 2018
[2]半导体制造厂电压骤降问题及治理[D]. 黄磊.复旦大学 2011
[3]变速恒频风力发电系统中双PWM变换器的分析、建模与控制[D]. 孙海生.内蒙古工业大学 2009



本文编号：3684870