發(fā)布時間：2020-04-30 06:18

【摘要】：在偏遠(yuǎn)無電地區(qū)推廣風(fēng)力發(fā)電提水技術(shù),不僅能解決當(dāng)?shù)鼐用窈蜕蟮娘嬎y題,而且還能有效利用豐富的風(fēng)能資源。在風(fēng)速波動的情況下,為了提高風(fēng)力發(fā)電提水系統(tǒng)的運行效率和可靠性,本文采用準(zhǔn)Z源逆變器替代升壓斬波電路級聯(lián)電壓型逆變器的電路結(jié)構(gòu)。為了使風(fēng)力發(fā)電提水系統(tǒng)能夠協(xié)調(diào)運行,本文根據(jù)風(fēng)速的變化使用變頻矢量調(diào)速方法實時調(diào)節(jié)水泵電動機(jī)的轉(zhuǎn)速,論文的主要研究內(nèi)容如下:本文介紹了風(fēng)力發(fā)電提水系統(tǒng)的研究意義和背景,并對國內(nèi)外研究現(xiàn)狀進(jìn)行了闡述。設(shè)計了風(fēng)力發(fā)電提水系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并對該系統(tǒng)各個組成部分的特性進(jìn)行了詳細(xì)的分析。本文詳細(xì)分析了準(zhǔn)Z源逆變器的工作原理并建立了數(shù)學(xué)模型。通過三次諧波注入SPWM的調(diào)制方法提高了準(zhǔn)Z源逆變器的直流電升壓倍數(shù)。本文分析了三相異步電動機(jī)變頻矢量控制原理,并在風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率變化的情況下,采用上述方法實時調(diào)節(jié)了水泵電動機(jī)的轉(zhuǎn)速。根據(jù)用戶的實際情況,對電動機(jī)、水泵和風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行了配套選型,同時對組成準(zhǔn)Z源逆變器阻抗網(wǎng)絡(luò)的電容、電感和二極管進(jìn)行了參數(shù)設(shè)計。本文搭建了風(fēng)力發(fā)電提水系統(tǒng)仿真模型,對風(fēng)力發(fā)電機(jī)、準(zhǔn)Z源逆變器、以及風(fēng)力發(fā)電提水系統(tǒng)變頻矢量調(diào)速方法進(jìn)行了仿真分析,仿真結(jié)果表明采用準(zhǔn)Z源逆變器替代升壓斬波電路級聯(lián)電壓型逆變器的電路結(jié)構(gòu),能夠保證風(fēng)力發(fā)電提水系統(tǒng)穩(wěn)定運行,提高系統(tǒng)運行效率和可靠性;根據(jù)風(fēng)速的變化,采用變頻矢量調(diào)速方法實時調(diào)節(jié)水泵電動機(jī)的轉(zhuǎn)速,不但可以降低三相異步電動機(jī)的啟動電流,而且能夠使風(fēng)力發(fā)電提水系統(tǒng)在風(fēng)大時多抽水,風(fēng)小時少抽水。
【圖文】：

圖 5.1 風(fēng)能利用系數(shù) CP的仿真模型Fig. 5.1 The simulation model of rotor power coefficient (CP)力機(jī)的機(jī)械輸出功率由風(fēng)速V 、空氣密度 、葉輪掃風(fēng)面積 A以及風(fēng)能利用系

)風(fēng)力機(jī)的機(jī)械輸出功率由風(fēng)速V 、空氣密度 、葉輪掃風(fēng)面積 A以及風(fēng)能利用系數(shù) 共同決定。風(fēng)力機(jī)的仿真模型如圖5.2所示。風(fēng)力機(jī)葉輪半徑為3.64m ，空氣密度 為1.13kg m，槳距角 為 0。為了使風(fēng)能利用系數(shù)始終保持在 0.48，風(fēng)力機(jī)葉輪轉(zhuǎn)速與風(fēng)速的比值取 2.15。圖 5.2 風(fēng)力機(jī)仿真模型Fig. 5.2 The simulation model of wind turbine當(dāng)風(fēng)速發(fā)生變化時，風(fēng)力機(jī)的機(jī)械輸出功率P 和機(jī)械輸出轉(zhuǎn)矩mT 的波形如圖 5.3 所示。
【學(xué)位授予單位】：內(nèi)蒙古大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TM614;TV675

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：2645478