国内图书分类号：TM464国际图书分类号：621.314工学博士学位论文矩阵变换器及其在变速恒频风力发电中的应用研究博士研究生：张华强导师：徐殿国教授申请学位：工学博士学科、专业：电力电子与电力传动所在单位：电气工程系答辩日期：2006年3月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM646U.D.C:621.314DissertationfortheDoctoralDegreeinEngineeringINVESTIGATIONONMATRIXCONVERTERANDITSAPPLICATIONINVARIABLESPEEDCONSTANTFREQUENCYWINDPOWERGENERATIONCandidate：ZhangHuaqiangSupervisor：Prof.XuDianguoAcademicDegreeAppliedfor：DoctorofEngineeringSpecialty：PowerElectronicsandElectricalDrivesAffiliation:Dept.ofElectricalEngineeringDateofDefence:March,2006Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要矩阵变换器作为一种通用电源变换装置，可以方便实现n相到m相变换。该变换器能够产生可控的正弦输出电压和单位功率因数的输入电流；无中间储能环节、能量可双向传递一次变换、动态响应快；采用不同控制算法，可实现整流、逆变、变频、斩波等功能。因此，利用电力电子技术、计算机技术和控制理论的研究成果，开发一种对电网无污染、四象限运行的高质量交流变频电源，成为从事电力电子分析与控制学者研究的热点。风能作为一种可再生、洁净无污染能源，具有大规模开发利用价值。变速恒频风电机组采用交流励磁双馈发电机（DFIG），通过增速齿轮箱拖动运行。发电机定子和转子均为三相绕组，矩阵变换器作为交流励磁调节装置，位于发电机转子侧。当发电机转速低于同步转速时，定子发出恒频恒压交流电，矩阵变换器向转子提供交流励磁；当发电机转速高于同步转速时，定子、转子同时发出恒频恒压交流电，矩阵变换器能量反向流动；当发电机转速为同步转速时，矩阵变换器向转子提供直流励磁。可见，矩阵变换器励磁是实现双馈感应发电机变速恒频控制的关键，本文对矩阵变换器励磁的变速恒频风力发电系统及其相关技术进行了深入的研究。研究了矩阵变换器等效交-直-交变换结构，提出了矩阵变换器的双空间矢量调制策略改进方案，解决了矢量幅值波动问题、开关损耗问题和谐波抑制问题。矩阵变换器高频调制下最大电压增益为0.866，受输入相电流正弦品质限制，需根据负载要求进行折衷。采用时变电压调制比，理论上可以完全消除谐波分量，但电压增益略有减小。采用本文提出的改进空间矢量调制策略，电压增益可达到理...
