《集成超導磁儲能的大功率電流源型風能變換系統的研究》是依託東南大學，由王政擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：集成超導磁儲能的大功率電流源型風能變換系統的研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：王政
- 依託單位：東南大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
本項目探索研究一種新型的直流側集成超導磁儲能的大功率電流源型風能變換系統及其控制。該系統不僅繼承了風力發電中超導磁儲能可平滑有功、提高風場電力系統暫態穩定性的基本優點，還可以改善風能變換系統低壓穿越、大慣量風機機械動態控制性能。而基於電流源型變頻器的集成結構不僅具有大功率中壓電流源型變頻器結構簡單、dv/dt小、四象限運行、短路保護能力強等諸多優點，而且使系統更加緊湊、控制更加直接。在充分挖掘該集成結構提高系統運行性能的同時，本項目還將通過研究新型PWM策略和高性能控制方案來改善大功率電流源型變頻器套用中LC諧振和傳統控制方法動態性能較慢的關鍵問題。項目通過理論、仿真和實驗將結合的路線進行研究，為電流源型風能變換系統在具有超導磁儲能的風力發電中的套用提供了一種可行方案，並為其深入研究及工業化套用奠定基礎。
結題摘要
本項目探索研究一種新型的直流側集成超導磁儲能的大功率電流源型風能變換系統及其控制。該系統不僅繼承了風力發電中超導磁儲能可平滑有功、提高風場電力系統暫態穩定性的基本優點，還可以改善風能變換系統低壓穿越、大慣量風機機械動態控制性能。而基於電流源型變頻器的集成結構不僅具有大功率中壓電流源型變頻器結構簡單、dv/dt 小、四象限運行、短路保護能力強等諸多優點，而且使系統更加緊湊、控制更加直接。 本項目完成工作包括：（1）研究系統各部分容量、參數的理論分析和設計，以及系統在各種工況下的運行策略。（2）研究滿足系統運行要求的混合PWM 策略和控制方案。（3）針對所提出的電網側、電機側電流源型變換器直流側和交流側同時並聯結構，本項目研究了多電流源型變換器並聯環流抑制問題。（4）研究電流源型風能變換系統中LC 諧振抑制和提高系統動態性能的控制方案。（5）研究基於擴展卡爾曼濾波器的電流源型電機系統參數估計方法，實現了系統的無位置感測器控制。（6）研究分析了該集成風能變換系統在提高風電廠運行性能方面的作用，設計系統提高平滑有功、低壓穿越、以及孤島模式下的控制方案。（7）研究了多個集成超導磁儲能風能變換系統在孤島電網狀態下對電網電壓的協調支撐作用。 本項目通過理論、仿真和實驗將結合的路線進行研究，為電流源型風能變換系統在具有超導磁儲能的風力發電中的套用提供了一種可行方案，並為其深入研究及工業化套用奠定基礎。
