并联PWM背靠背式风电变流器调制策略研究的开题报告

并联PWM背靠背式风电变流器调制策略研究的开题报告一、研究背景风力发电是近年来得到广泛关注的可再生能源之一，由于其具有资源丰富、零排放、简单易行等优势，逐渐成为国内外发展重点之一。风机的转速和功率输出都是由电路中的电枢电流和输出电压控制的，因此对于风力发电系统来说，变流器作为连接风机和电网的关键部件，其控制和调制策略与风机的发电效率和运行可靠性密切相关。近年来，PWM控制技术在风力发电系统中得到了广泛应用。针对串联PWM变流器在调制策略中存在的缺陷，比如谐波产生、输出波形质量低等问题，逐渐被并联PWM变流器取代。然而，即便是并联PWM变流器，在调制策略上仍然存在一些可以改进的地方，例如在高功率密度运行条件下，其输出电压波形略有失真，影响了风机的发电效率和电网的运行质量。因此，本课题将围绕并联PWM背靠背式风电变流器的调制策略展开研究，探索更优秀的调制策略和协调控制方法，提高风力发电系统的运行可靠性和经济效益。二、研究内容和目标本课题的研究内容主要包括：1.分析并联PWM背靠背式风电变流器的调制策略和性能指标。2.基于传统的PWM调制技术，探索优化的调制算法，提高输出波形质量和电能转换效率。3.设计改进型PWM控制器，优化多级变流器调制效果，提高系统稳定性和可靠性。4.引入智能控制方法，利用先进的算法和模型优化调制控制，提高系统动态响应速度和精度。通过以上研究，达到以下主要目标：1.提高并联PWM背靠背式风电变流器的电能转换效率和输出电压波形质量。2.提高多级变流器系统的稳定性和控制精度。3.优化系统调制策略和控制算法，提高系统的运行可靠性和经济效益。三、研究意义和应用价值1.对于风力发电行业的发展和推进，改进PWM调制算法和控制器设计有助于提高风力发电系统的电能转换效率和经济性，降低能源开发和运营成本。2.提高风力发电系统的稳定性和运行可靠性，可以保障电网的稳定运转，为电网供电提供可靠保障。3.研究并联PWM背靠背式风电变流器的调制策略和性能指标，可以为该领域的研究提供新的思路和方法，推进相关技术的发展和进步。四、研究方法和技术路线1.文献研究法：通过阅读相关论文和文献，深入了解并联PWM背靠背式风电变流器的调制策略和性能指标，分析并总结其存在的问题和挑战。2.理论分析法：基于电力电子理论和控制理论，研究并分析变流器调制原理和控制方案，探索新的调制算法和协调控制方法。3.仿真验证法：运用相关工具进行电路仿真，并分析仿真结果，验证调制方法的有效性和可行性。4.实验验证法：设计并搭建实验平台，进行实验验证和数据采集，分析实验结果，验证调制方法和控制器的性能和效果。五、预期结果和进度安排1.预期结果：(1)基于传统的PWM技术，提出优化的调制算法，改善并联PWM背靠背式风电变流器的输出电压波形质量和电能转换效率。(2)设计改进型多级变流器控制器，优化控制效果和系统稳定性。(3)引入智能控制方法，利用先进的算法和模型优化调制控制。2.进度安排：(1)第一年：文献调研、理论分析、方案设计。(2)第二年：仿真验证、算法改进、控制器设计。(3)第三年：实验验证、性能分析、论文撰写。六、参考文献[1]徐凯伦,王仁忠.风电变流器调制技术研究现状及发展趋势[J].动力工程学报,2014,34(9):811-818.[2]杨岗,王廷龙,矫永岗等.并联多级PWM变流器在新能源发电系统中的应用[J].电力自动化设备,2019,39