風力發(fā)電已成為近年來新能源發(fā)電領域最重要的部分,風力發(fā)電在電網(wǎng)中的比重逐年增加。電網(wǎng)故障期間的風電離網(wǎng)運行將影響電網(wǎng)的穩(wěn)定性。目前許多國家已經(jīng)制定了相應的電網(wǎng)故障運行標準,對電網(wǎng)故障的運行時間和不脫網(wǎng)運行提出了詳細的要求,并向大電網(wǎng)輸出無功功率,以支持電壓暫降期間的電壓恢復,直到電網(wǎng)故障消除。本主要的研究重心放在直驅低電壓穿越技術上,對兩種故障狀態(tài)進行了分析和對比,MATLAB仿真驗證了理論研究的正確性。首先介紹和分析了直驅永磁風力發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學模型和基本控制方法,包括風力發(fā)電機的基本特性,風能捕獲原理,以及直驅永磁發(fā)電機的數(shù)學模型。研究了機側變流器的數(shù)學模型和零d軸矢量控制原理。在對機側和網(wǎng)側PWM變換器之間的功率傳輸特性進行理論研究的基礎上,建立中間環(huán)節(jié)的數(shù)學模型。為直驅永磁風力發(fā)電系統(tǒng)的低壓導線技術的模型構建和仿真提供了基本的數(shù)學模型和理論依據(jù)。其次,討論了當出現(xiàn)對稱故障時電網(wǎng)電壓暫降對風電系統(tǒng)運行的影響。針對直流環(huán)節(jié)不平衡功率,介紹了傳統(tǒng)的保護方法。針對現(xiàn)有方法的不足,提出了一種基于機側功率前饋控制和Crowbar卸載電路相結合的改進型低壓穿越技術,該技術消耗了直流側冗余不平衡... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學遼寧省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1雙饋風力發(fā)電結構示意圖

圖 1.1 雙饋風力發(fā)電結構示意圖Fig. 1.1 Schematic diagram of the doubly-fed wind turbine雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)旋轉帶動風機轉動，通過傳動裝置將機械能傳遞給雙饋發(fā)電機，在此期間，定子側主要是進行整流過程，轉子側變流器在通過逆變轉換為交流電。直驅式機組沒有復雜的傳功裝置，一般使用的時永磁同步電機。如圖 1.2 所示永磁同步電機通過轉動永磁體來勵磁，省略齒輪箱等傳動設備，日常使用更加簡單方便。直驅永磁風力發(fā)電機組同步全功率變流與電網(wǎng)相連，方便高效為網(wǎng)側提供無功功率增加電網(wǎng)穩(wěn)定性。

根據(jù)空氣動力學中氣體慣性可知當風推動風力機旋轉后，此時風速不會立刻說明此時風能尚未被完全利用。風力機旋轉所獲得的功率wtP 和風中蘊含的P 的關系可以用風能利用系數(shù)pC 來表示[15]：PCPwtp 風能利用系數(shù)pC 取決于葉尖速比 和槳距角 。槳距角聲為葉片翼弦也葉片夾角[16]。葉尖速比 的定義如下:V R ， 為槳葉的旋轉角速度，R 為槳葉半徑。2 風力機的最大風能捕獲風力發(fā)電的獲取如圖 2.1 所示，風能利用系數(shù)價是葉尖速比 的函數(shù)(表))，也是槳葉節(jié)距角 的函數(shù)（表示為 ( )pC ），綜合起來可表示為 ( , pC 以看到，當槳葉節(jié)距角 逐漸增大時， ( )pC 曲線將顯著縮小[17]。

【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：2978334