雙饋感應(yīng)調(diào)速風(fēng)力發(fā)電機組控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著人們對能源危機及環(huán)境污染的日益重視，風(fēng)力發(fā)電在世界范圍內(nèi)得到了迅速發(fā)展，如何有效地提高機組容量與運行效率、最大限度地利用風(fēng)能已成為風(fēng)力發(fā)電技術(shù)研究的重要內(nèi)容。 本文首先對不同類型風(fēng)力發(fā)電機組的性能、控制系統(tǒng)及特點進行了優(yōu)劣比較，從而得出結(jié)論：直接驅(qū)動式永磁風(fēng)力發(fā)電機組和雙饋感應(yīng)發(fā)電機組具有較明顯的優(yōu)勢，因此成為當(dāng)今的主流機型。本文按不同的側(cè)重點分別對永磁同步電機和雙饋感應(yīng)電機進行相關(guān)的研究。 永磁同步機的研究主要側(cè)重

2、于同步電機的震蕩現(xiàn)象，利用Matlab/Simulink模型對同步機的震蕩問題進行詳細(xì)分析和研究，找出同步電機產(chǎn)生震蕩現(xiàn)象的內(nèi)在原因。基于同步機的震蕩和并網(wǎng)困難等問題選擇雙饋感應(yīng)調(diào)速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)作為課題主要研究對象，對雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)進行系統(tǒng)分析和研究。 在不具備風(fēng)場環(huán)境的實驗條件下研究風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，只能做到理論分析和計算機仿真，而較為重要的實驗環(huán)節(jié)無法實現(xiàn)。為了解決這個問題，本文提出了由風(fēng)輪模擬控制器、變頻器、鼠籠電動機構(gòu)成風(fēng)

3、輪仿真器，模擬實際風(fēng)輪運行特性的方案。為研究大型風(fēng)電機組的全工況動態(tài)性能建模、測試及評估技術(shù)，開發(fā)相應(yīng)的集成仿真實驗平臺，滿足對風(fēng)電機組進行全工況試驗和驗證評估的需求提供了條件。 本文完成了風(fēng)輪仿真器研究中的重要部分——風(fēng)輪仿真。風(fēng)輪仿真從風(fēng)輪空氣動力特性入手，按照風(fēng)能利用系數(shù)推導(dǎo)、轉(zhuǎn)矩系數(shù)推導(dǎo)、變槳距調(diào)速風(fēng)力發(fā)電機組控制方案等幾個方面進行。在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上建立風(fēng)速模型、風(fēng)能利用系數(shù)仿真模型、風(fēng)輪仿真模型。風(fēng)輪Matlab仿真

4、分析分別按照空載和負(fù)載情況進行，得出并分析不同風(fēng)速下的風(fēng)輪功率、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速曲線，進而分析了風(fēng)速突變情況下的風(fēng)輪輸出特性，真實地反應(yīng)出風(fēng)輪的實際工作情況。為研究開發(fā)大型風(fēng)電機組的集成仿真實驗平臺奠定了基礎(chǔ)。 對雙饋電機的研究從等效電路入手，給出雙饋調(diào)速的異步電機的運行狀態(tài)和功率流動關(guān)系。利用定子磁鏈定向的矢量控制方法，將同步坐標(biāo)系下的雙饋電機數(shù)學(xué)模型簡化后得到矢量控制系統(tǒng)模型，采用矢量控制模型與雙饋電機模型共同構(gòu)成轉(zhuǎn)速和電流雙閉環(huán)