本文關(guān)鍵詞：雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子匝間短路故障診斷研究

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【摘要】：風(fēng)能作為電力清潔的新能源,在當(dāng)前資源危機(jī)的大背景下倍受關(guān)注,而雙饋式異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)(DFIG)是風(fēng)電市場(chǎng)的主流機(jī)型。DFIG的工作環(huán)境惡劣,易發(fā)生故障危害電網(wǎng)安全,特別是定、轉(zhuǎn)子故障,占到了總故障的38%左右。因此電機(jī)定子繞組故障的研究,對(duì)保證發(fā)電機(jī)乃至整個(gè)系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行有著實(shí)際意義。本文采用了多回路理論,建立了雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。運(yùn)用MATLAB軟件進(jìn)行編程,仿真出電機(jī)正常、定子繞組匝間短路、變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速、定子三相負(fù)載不平衡等不同的電機(jī)運(yùn)行狀態(tài)。本文對(duì)電機(jī)定子匝間短路時(shí),電機(jī)電磁特性變化進(jìn)行了分析,得出了定子匝間短路電流的諧波含量;同時(shí)也分析得出了定子三相負(fù)載不平衡時(shí)的定子電流諧波成分,分析比對(duì)了二者的諧波含量。傳統(tǒng)時(shí)頻分析方法—小波分解法,在匝間短路故障診斷過(guò)程中的優(yōu)勢(shì)不明顯。而引入的希爾伯特-黃變換(HHT)方法進(jìn)行電機(jī)的故障診斷,比小波方法效果明顯。EEMD方法是對(duì)希爾伯特-黃變換中EMD方法的改進(jìn),本文利用該方法對(duì)定子匝間短路故障進(jìn)行“識(shí)別”,排除了診斷過(guò)程中的一些干擾因素。利用新能源實(shí)驗(yàn)室的雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行了變轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和三相負(fù)載不平衡實(shí)驗(yàn),分別采用EMD和EEMD方法對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行分析,分析結(jié)果與仿真的分析結(jié)果相符。
【關(guān)鍵詞】：雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī) 多回路 MATLAB 諧波含量 希爾伯特-黃(HHT) EEMD
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM315
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 緒論9-19
• 1.1 課題研究的背景及意義9-10
• 1.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)10-12
• 1.2.1 風(fēng)力發(fā)電的原理10-11
• 1.2.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的類型11-12
• 1.2.3 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的故障和危害12
• 1.3 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組12-15
• 1.3.1 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的工作原理13-14
• 1.3.2 雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)14-15
• 1.4 風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀及趨勢(shì)15-16
• 1.4.1 風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀15
• 1.4.2 風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展趨勢(shì)15-16
• 1.5 國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電機(jī)故障的研究動(dòng)態(tài)16-18
• 1.6 本文的主要研究?jī)?nèi)容18-19
• 第2章 基于多回路理論的仿真模型19-29
• 2.1 基于多回路理論的雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型19-24
• 2.1.1 支路、回路的選取和正方向的規(guī)定19-20
• 2.1.2 電機(jī)正常時(shí)的多回路數(shù)學(xué)模型20-22
• 2.1.3 電機(jī)故障情況下的多回路模型22-24
• 2.2 電感參數(shù)的計(jì)算理論24-28
• 2.2.1 單個(gè)線圈的磁動(dòng)勢(shì)和繞組函數(shù)24-25
• 2.2.2 定子電感參數(shù)的計(jì)算25-27
• 2.2.3 轉(zhuǎn)子回路電感參數(shù)的計(jì)算27
• 2.2.4 定、轉(zhuǎn)子間的互感27-28
• 2.3 本章小結(jié)28-29
• 第3章 定子匝間短路故障及定子負(fù)載不平衡時(shí)的諧波分析29-37
• 3.1 多回路數(shù)學(xué)模型仿真結(jié)果29-32
• 3.1.1 電機(jī)在不同情況下的仿真結(jié)果29-31
• 3.1.2 電感參數(shù)仿真結(jié)果31-32
• 3.2 定子匝間短路時(shí)的特性分析32-34
• 3.3 定子匝間短路故障的仿真分析34-35
• 3.3.1 電機(jī)正常時(shí)的電流諧波分析34
• 3.3.2 不同程度的定子匝間短路故障時(shí)的諧波分析34-35
• 3.4 定子三相電壓不平衡時(shí)的諧波分析35-36
• 3.5 本章小結(jié)36-37
• 第4章 希爾伯特-黃變換方法及應(yīng)用37-57
• 4.1 傳統(tǒng)時(shí)頻分析方法—小波變換法37-40
• 4.1.1 小波變換的原理37-38
• 4.1.2 小波變換在雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子匝間短路中的應(yīng)用38-40
• 4.2 希爾伯特-黃變換原理40-44
• 4.2.1 EMD方法分解原理40-43
• 4.2.2 希爾伯特變換43
• 4.2.3 希爾伯特-黃變換的特點(diǎn)43-44
• 4.3 希爾伯特-黃變換在雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)故障診斷中的應(yīng)用44-49
• 4.3.1 希爾伯特-黃變換對(duì)不同故障的仿真結(jié)果分析44-48
• 4.3.2 傳統(tǒng)EMD分解的不足48-49
• 4.4 EEMD分解方法49-55
• 4.4.1 EEMD分解方法原理49-50
• 4.4.2 EEMD-HHT方法在雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)故障診斷中的應(yīng)用50-55
• 4.5 本章小結(jié)55-57
• 第5章 結(jié)論與展望57-59
• 5.1 結(jié)論57-58
• 5.2 展望58-59
• 參考文獻(xiàn)59-62
• 攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果62-63
• 致謝63

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本文編號(hào)：1133350