标幺化PPT幻灯片课件

标幺化 作者 程尧导师 伍小杰 教授 专业 电力电子与电力传动 电力电子与电力传动实验室PowerElectronicsandElectricalDriveLab 电力电子与电力传动实验室PowerElectronicsandElectricalDriveLab 主要内容 1 为什么要用标幺化 3 举例 永磁直驱风力发电控制系统 2 基准值选取 4 总结 1 为什么要用标幺化 变量的测量值 相对值 测量值 用仪表测量变量所得的值 如 电压 V 电流 A 转速 r min 相对值 测量值与基准值之比 两者有什么区别呢 国际单位制 SI 与标幺单位制 p u 使用标幺化的好处 电力系统 多电压等级时 线路总的阻抗标幺值等于所有标幺阻抗值之和 电机 变压器 对于不同功率 电压值的设备标幺值在一定范围内 具有可比性 而测量值则随之变化 定点DSP控制 可有效防止数据溢出 2 基准值选取 1 功率基准值 系统额定功率 2 电压基准值 为直流母线电压 3 电流基准值 4 阻抗基准值 5 频率基准值 电机 电网 供电额定频率 6 角频率基值 7 电感基准值 8 电容基准值 基准值选取 9 机械角速度基值 10 转矩基准值 11 磁链基准值 12 转动惯量基值 3 举例 永磁直驱风力发电控制系统 背靠背双PWM变换器拓扑结构 图1背靠背双PWM变换器结构 3 1机侧变换器控制策略 永磁同步发电机在同步旋转坐标系下的数学模型 3 1 式中 为定子电压在d q轴分量 为电机同步电角速度 为定子电阻 为转子磁链 为定子电流在d q轴分量 为d q轴同步电感 对式3 1进行标幺化 可得到 3 2 3 1机侧变换器控制策略 将式3 2以标幺值表示 可化为 3 3 思考 3 1机侧变换器控制策略 1 为什么式3 1与式3 3的结构不同 为什么 2 如果对时间进行标幺化 两种方法方程式相同吗 PMSG的电磁转矩方程 3 1机侧变换器控制策略 3 4 对式3 4进行标幺化 可得到 将式以标幺值表示 可化为 3 5 3 6 思考 式3 4与式3 6有什么不同 为什么 3 1机侧变换器控制策略 运动方程 3 7 对式3 7进行标幺化 得到标幺化功率方程 3 8 将式3 8以标幺值表示 可化为 3 9 式3 9可化为 3 10 为惯性常数 单位为秒 思考 对时间标幺化后 方程式为什么 3 1机侧变换器控制策略 3 1机侧变换器控制策略 功率方程为 3 11 对式3 10进行标幺化 得到标幺化功率方程 3 12 3 1机侧变换器控制策略 注意点 图3 1电机侧变换器控制框图 1 双闭环 2 电压前馈解耦 3 PI控制器 标幺化 内外限幅 PI控制器数学方程式及标幺化 1 电流PI控制器 以d轴为例 由图3 1可以看出电流内环中电流的偏差经过PI调节器后输出为电压信号 所以可表示为 整理 从而得到 3 13 3 14 3 15 2 转速PI控制器 PI控制器数学方程式及标幺化 转速偏差经过PI调节器后输出电流信号 所以可表示为 整理 从而得到 3 17 3 18 3 16 3 2网侧变换器控制策略 在dq坐标系下网侧变换器数学模型 3 16 思考 1 方程式与PMSG方程式有什么区别 2 如何标幺化 对式3 16进行标幺化 可得到 3 2网侧变换器控制策略 3 17 3 2网侧变换器控制策略 将式3 18以标幺值表示 可化为 3 18 3 2网侧变换器控制策略 注意点 1 双闭环 2 电压前馈解耦 3 PI控制器标幺化 4 总结 1 已完成工作 永磁电机控制系统标幺化 PWM整流器控制系统标幺化 文档工作整理 2 未完成工作 异步电机控