隨著風電機組的大型化發(fā)展,保證其在不同工況下的安全穩(wěn)定運行是目前業(yè)界工作的重中之重。風電機組在運行過程中產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩脈動,是影響機組穩(wěn)定運行的重要因素之一。由于風速的頻繁波動影響,葉片受力不平衡,產(chǎn)生了較大的氣動轉(zhuǎn)矩脈動。此外,發(fā)電機在運行過程中由于氣隙磁場分布不均勻或者逆變器非線性等特性,導(dǎo)致定子電流中存在大量諧波,在低速運轉(zhuǎn)時產(chǎn)生較大的電磁轉(zhuǎn)矩脈動,通過傳動軸作用到負載上,成為風電機組安全運行的重大隱患。本文以國內(nèi)某型號的3MW的直驅(qū)風電機組作為研究對象,對氣動轉(zhuǎn)矩脈動和電磁轉(zhuǎn)矩脈動的協(xié)同抑制策略進行研究,主要工作內(nèi)容如下:首先,介紹了空氣動力學(xué)原理、風能轉(zhuǎn)換等基本理論,分析兩種轉(zhuǎn)矩脈動的產(chǎn)生原因并對其進行計算。同時,建立風電機組的數(shù)學(xué)模型,為后續(xù)協(xié)同抑制策略的研究提供了理論支撐。其次,對于電磁轉(zhuǎn)矩脈動的抑制,采用諧波電壓補償?shù)囊种撇呗�。考慮到電磁轉(zhuǎn)矩和輸入電流之間存在耦合關(guān)系,要抑制電磁轉(zhuǎn)矩脈動的產(chǎn)生,就要減小電流中的諧波含量。因此,針對輸入電流中含量較高的諧波電流,通過低通濾波的方式將其提取出來,再根據(jù)諧波電流與諧波電壓的關(guān)系,計算得到該諧波對應(yīng)的穩(wěn)態(tài)電壓值,并將此計算值經(jīng)過坐標... 

【文章頁數(shù)】：59 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 風力發(fā)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
    1.3 風電機組轉(zhuǎn)矩脈動抑制策略研究現(xiàn)狀
    1.4 本文主要研究內(nèi)容
第2章 風電機組基本理論與數(shù)學(xué)模型
    2.1 風電機組空氣動力學(xué)原理
        2.1.1 風能計算
        2.1.2 風能利用系數(shù)
    2.2 永磁直驅(qū)風電機組數(shù)學(xué)模型
        2.2.1 風速模型
        2.2.2 風輪模型
        2.2.3 傳動軸模型
        2.2.4 永磁同步發(fā)電機模型
    2.3 氣動轉(zhuǎn)矩脈動的分析和計算
    2.4 氣動轉(zhuǎn)矩脈動抑制策略
    2.5 本章小結(jié)
第3章 永磁同步發(fā)電機的轉(zhuǎn)矩脈動抑制策略
    3.1 PMSG電磁轉(zhuǎn)矩脈動與諧波關(guān)系
    3.2 PMSG諧波數(shù)學(xué)模型
    3.3 PMSG電磁轉(zhuǎn)矩脈動諧波抑制策略
        3.3.1 諧波電流提取
        3.3.2 諧波電壓計算
        3.3.3 諧波電壓補償
        3.3.4 仿真分析
    3.4 本章小結(jié)
第4章 風電機組轉(zhuǎn)矩脈動協(xié)同抑制策略及仿真
    4.1 變槳距控制器設(shè)計
        4.1.1 基于PID的同步變槳距控制器設(shè)計
        4.1.2 基于PID的獨立變槳距控制器設(shè)計
        4.1.3 仿真分析
    4.2 基于PID控制器的轉(zhuǎn)矩脈動協(xié)同抑制策略
        4.2.1 基于PID的轉(zhuǎn)矩脈動協(xié)同控制系統(tǒng)設(shè)計
        4.2.2 仿真分析
    4.3 基于離散模糊控制器的轉(zhuǎn)矩脈動協(xié)同抑制策略
        4.3.1 基于離散模糊的轉(zhuǎn)矩脈動協(xié)同控制系統(tǒng)設(shè)計
        4.3.2 仿真分析
    4.4 本章小結(jié)
第5章 結(jié)論
參考文獻
在學(xué)研究成果
致謝


【參考文獻】：
期刊論文
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碩士論文
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本文編號：3674970