風(fēng)力發(fā)電已成為近年來新能源發(fā)電領(lǐng)域最重要的部分,風(fēng)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(fēng)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(yīng)的電網(wǎng)故障運行標(biāo)準(zhǔn),對電網(wǎng)故障的運行時間和不脫網(wǎng)運行提出了詳細(xì)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(fù),直到電網(wǎng)故障消除。本主要的研究重心放在直驅(qū)低電壓穿越技術(shù)上,對兩種故障狀態(tài)進(jìn)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(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型和基本控制方法,包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基本特性,風(fēng)能捕獲原理,以及直驅(qū)永磁發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。研究了機(jī)側(cè)變流器的數(shù)學(xué)模型和零d軸矢量控制原理。在對機(jī)側(cè)和網(wǎng)側(cè)PWM變換器之間的功率傳輸特性進(jìn)行理論研究的基礎(chǔ)上,建立中間環(huán)節(jié)的數(shù)學(xué)模型。為直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的低壓導(dǎo)線技術(shù)的模型構(gòu)建和仿真提供了基本的數(shù)學(xué)模型和理論依據(jù)。其次,討論了當(dāng)出現(xiàn)對稱故障時電網(wǎng)電壓暫降對風(fēng)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(hù)方法。針對現(xiàn)有方法的不足,提出了一種基于機(jī)側(cè)功率前饋控制和Crowbar卸載電路相結(jié)合的改進(jìn)型低壓穿越技術(shù),該技術(shù)消耗了直流側(cè)冗余不平衡... 

【文章來源】：沈陽工業(yè)大學(xué)遼寧省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖1.1雙饋風(fēng)力發(fā)電結(jié)構(gòu)示意圖

圖 1.1 雙饋風(fēng)力發(fā)電結(jié)構(gòu)示意圖Fig. 1.1 Schematic diagram of the doubly-fed wind turbine雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)旋轉(zhuǎn)帶動風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)動，通過傳動裝置將機(jī)械能傳遞給雙饋發(fā)電機(jī)，在此期間，定子側(cè)主要是進(jìn)行整流過程，轉(zhuǎn)子側(cè)變流器在通過逆變轉(zhuǎn)換為交流電。直驅(qū)式機(jī)組沒有復(fù)雜的傳功裝置，一般使用的時永磁同步電機(jī)。如圖 1.2 所示永磁同步電機(jī)通過轉(zhuǎn)動永磁體來勵磁，省略齒輪箱等傳動設(shè)備，日常使用更加簡單方便。直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組同步全功率變流與電網(wǎng)相連，方便高效為網(wǎng)側(cè)提供無功功率增加電網(wǎng)穩(wěn)定性。

根據(jù)空氣動力學(xué)中氣體慣性可知當(dāng)風(fēng)推動風(fēng)力機(jī)旋轉(zhuǎn)后，此時風(fēng)速不會立刻說明此時風(fēng)能尚未被完全利用。風(fēng)力機(jī)旋轉(zhuǎn)所獲得的功率wtP 和風(fēng)中蘊(yùn)含的P 的關(guān)系可以用風(fēng)能利用系數(shù)pC 來表示[15]：PCPwtp 風(fēng)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(zhuǎn)角速度，R 為槳葉半徑。2 風(fēng)力機(jī)的最大風(fēng)能捕獲風(fēng)力發(fā)電的獲取如圖 2.1 所示，風(fēng)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(dāng)槳葉節(jié)距角 逐漸增大時， ( )pC 曲線將顯著縮小[17]。

【參考文獻(xiàn)】：
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本文編號：2978334