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基于变风况阻抗优化重塑的双馈风电机组SSO抑制的开题报告
一、选题背景
随着风电在世界能源领域中的不断占比式增长，风机技术已经成为了一项极其重要的能源产业。然而，随着风机容量的不断扩大，风力发电系统中的电动机转子通过叶片与风的相互作用，遭受到的变风情况阻抗的瞬态影响越来越大，从而导致风机产生很多故障。针对这种情况，自耦变流器的双馈风电机组被广泛应用于风力发电系统中。
双馈风电机组（DFIM）技术可以提高风机的电力质量，提高电气转换效率，并减少发电系统的故障率。但是，由于其由电机转子和电机固定部分之间的双重耦合，所以其抑制系统的瞬态振荡和谐波等方面并不完善，这对系统的运行会造成不良影响。
针对上述问题，本文将开展基于变风况阻抗优化重塑的双馈风电机组的研究，旨在通过一种新的阻抗重构方法，来抑制SSO引起的系统动态性能。本文的研究将尝试使用实验和仿真的两种方法来进行验证，并通过实验和仿真结果来评估该方法的有效性和实用性。
二、研究内容
1.研究变风况下双馈风电机组的工作机理，了解SSO的形成机制及其与电机的关系。
2.分析双馈风电机组的阻抗对系统动态性能的影响，研究其产生的瞬态振荡和谐波问题。
3.针对双馈风电机组在运行时可能遇到的问题，采用基于变风况阻抗优化重塑的方法来解决瞬态振荡和谐波问题。
4.使用实验和仿真方法来验证提出的方法的有效性和实用性。
5.对提出的方法进行总结和评价，并探讨其在实际应用中的优缺点和可改进之处。
三、研究意义
1.通过本文的研究，可以有效降低双馈风电机组的瞬态振荡和谐波问题，提高风机的电气转换效率和运行安全性。
2.本文提出了一种基于变风况阻抗优化重塑的方法，为实际应用中的风力发电系统提供了一种新的阻抗重构方法。
3.本文的研究可以提高风力发电系统的可靠性和可控性，为风电行业的健康发展做出贡献。
四、研究方法
本文将采用实验和仿真的两种方法来进行研究。
1.实验方法
本文将选择一些具有代表性的实验现场，并在这些现场进行一系列的实验，集中关注双馈风电机组的阻抗优化重塑方案和其有效性的验证。
实验方案的设计将包括以下步骤：
（1）选择代表性的现场进行实验
（2）设计实验方案和实验参数
（3）收集数据并进行实验结果的分析
（4）评估实验结果的有效性和实用性
2.仿真方法
在电机磁学建模方面，我们将采用有限元分析（FEA）程序，如ANSYS软件来进行模拟分析。
在控制策略评估方面，我们将采用Matlab/Simulink来开发仿真模型。
在仿真策略的设计方面，我们将按照以下步骤进行：
（1）电机磁学建模
（2）反演控制器
（3）行为仿真分析
（4）仿真结果的验证和分析
五、预期结果与成果
通过本文的研究，预计将得到以下成果：
1.开发出一种基于变风况阻抗优化重塑的双馈风电机组的抑制SSO的新方法。
2.验证该方法的有效性和实用性，为实际应用提供一种新的阻抗重构方法。
3.对双馈风电机组的阻抗对系统动态性能的影响进行分析，建立相关的数学模型。
4.通过实验和仿真方法的验证，为风力发电系统提供一种新的控制策略，提高电力质量和运行安全性。
五、论文结构
本文将分为以下几个部分：
第一部分：绪论
第二部分：双馈风电机的研究现状和SSO的阐述
第三部分：双馈风电机SSO抑制策略
第四部分：实验结果分析与仿真验证
第五部分：总结和展望
六、参考文献
[1]LiuN,LiuY,ZhangY,etal.RobustVariableElectromagneticInterferenceCompensationControlofDoublyFedInductionGeneratorforWindEnergyConversion[M].Springer,Cham,2019.
[2]ChenX,PengZ,MaP,etal.AnEnhancedControlStrategyforSuppressingSub-SynchronousOscillationinDFIG-BasedWindFarms[J].AppliedSciences,2020,10(24):9158.
[3]WangY,ZhangH,DongL,etal.Fault-TolerantControlforDirectlyDrivenPMSG-BasedWindEnergyConversionSystems
[4]WangX,LiH,ChenH,etal.Anovelmethodforsuppressingsub-synchronousoscillationbasedonnonlinearfrequencyamplificationidentificationalgorithminwindfarm[J].RenewableEnergy,2019,139:1102-1111