發(fā)布時間：2020-05-14 13:47

【摘要】：能源、環(huán)境是當今人類生存和發(fā)展所要解決的緊迫問題,開發(fā)和利用可再生能源已成為世界各國可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要組成部分。風力發(fā)電作為一種清潔能源越來越被世界各國重視。在風力發(fā)電系統(tǒng)中,大功率的變速恒頻雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)以低成本,高效率等優(yōu)點成為當今風力發(fā)電系統(tǒng)中的主流。深入研究雙饋風力發(fā)電機組控制技術(shù),對于風能開發(fā)和風力發(fā)電產(chǎn)業(yè)發(fā)展具有十分重要的現(xiàn)實意義。由于風能的隨機性和突發(fā)性,會對風力發(fā)電機組在執(zhí)行變槳距的控制產(chǎn)生一定的影響,為此通過對變槳距控制器的研究,實現(xiàn)對功率的穩(wěn)定輸出和風力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。當電網(wǎng)不平衡或出現(xiàn)電壓跌落時,雙饋發(fā)電機發(fā)生震蕩從而影響電能質(zhì)量。針雙饋風力發(fā)電機組變槳距及低電壓穿越的研究,本文主要工作如下:(1)本文首先從風力發(fā)電機空氣動力學入手,分析變槳距的基本規(guī)律。由于風電機組具有多變量、非線性等特點,傳統(tǒng)的PID控制器在風力發(fā)電的變槳距控制中難以獲得理想的控制效果,所以采用模糊RBF神經(jīng)網(wǎng)絡理論和PID相結(jié)合來設(shè)計變槳距控制。通過在MATLAB/Simulink上搭建整體模型并進行仿真,來表明這種變槳距控制的優(yōu)越性。(2)在電網(wǎng)電壓出現(xiàn)三相不平衡時,傳統(tǒng)的矢量控制策略電流控制環(huán)PI調(diào)節(jié)并不能快速有效恢復電壓平衡。首先分析雙饋風力發(fā)電機的正負序特性以及當電壓不平衡時對雙饋風力發(fā)電機網(wǎng)側(cè)變頻器、機側(cè)變頻器、直流母線的影響。設(shè)計陷波器,通過對機側(cè)和網(wǎng)側(cè)變頻器進行濾波處理,然后對其進行正負序分解控制。并在MATLAB/Simulink上搭建模型,通過仿真驗證添加陷波的矢量控制策略能有效抑制直流母線電壓、轉(zhuǎn)子電流諧波。(3)通過電網(wǎng)出現(xiàn)電壓跌落時雙饋風力發(fā)電機的暫態(tài)分析,基于一種交直流復用Crowbar低電壓穿越策略,采用Maxwell和Simplorer聯(lián)合建模仿真,通過仿真驗證該方案的可行性。
【圖文】：

第 2 章 雙饋風力發(fā)電機組建模分析第 2 章 雙饋風力發(fā)電機組建模分析雙饋風力發(fā)電機組是目前應用最為廣泛的風力發(fā)電機組。整個系統(tǒng)主要齒輪箱，機側(cè)變頻器以及網(wǎng)側(cè)變頻器構(gòu)成。其中雙饋發(fā)電機里面的定子網(wǎng)之間是直接相連，而轉(zhuǎn)子繞組則是利用變頻器實現(xiàn)與電網(wǎng)的連接[28]，構(gòu)如下圖 2-1 所示：

圖 2-2 風力機氣流圖Fig 2-2Wind turbine flow chart通過風輪的氣流截面積，V 為實際風速；1S 為上上游的風速；2S 為下游通過風輪的氣流截面積及流體力學連續(xù)方程可得：1122S V SV SV理可得到風力機槳葉的受力： 1212dtdmF V V SVV V吸收功率為： 122P FV SVV V前后的動能變化可以表述為： 222211
【學位授予單位】：湖北民族大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2019
【分類號】：TM315

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