本文關(guān)鍵詞：永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組建模仿真研究

  更多相關(guān)文章： 永磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組 數(shù)學(xué)模型 控制策略 PSCAD建模仿真

【摘要】：隨著風(fēng)電場(chǎng)規(guī)模的不斷擴(kuò)大,學(xué)者對(duì)風(fēng)電機(jī)組的建模進(jìn)行了大量的工作,也取得了初步成果,但是隨著風(fēng)電研究的不斷深入,對(duì)風(fēng)電機(jī)組模型的準(zhǔn)確性和可靠性要求越來(lái)越高。PSCAD是一款在全球廣受歡迎的電力系統(tǒng)電磁暫態(tài)仿真軟件,其接口較方便,元件模型精確,建立的模型準(zhǔn)確性和可靠性會(huì)更有保證。目前,直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是我國(guó)廣泛應(yīng)用的機(jī)組類型之一,較雙饋式風(fēng)電機(jī)組,直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組具有更能適應(yīng)低風(fēng)速、運(yùn)行效率高、后續(xù)維護(hù)成本低等優(yōu)點(diǎn),其所占比重越來(lái)越高。因此,本文針對(duì)直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,在PSCAD上建立了詳細(xì)模型,并進(jìn)行了仿真研究。首先,詳細(xì)闡述了直驅(qū)式永磁同步風(fēng)電發(fā)電機(jī)組各部分的數(shù)學(xué)模型,包括風(fēng)輪、軸系、永磁同步發(fā)電機(jī)、機(jī)側(cè)和網(wǎng)側(cè)變流器等在內(nèi)的各元件,并給出了槳距角控制、最大功率跟蹤控制、機(jī)側(cè)變流器控制、網(wǎng)側(cè)變流器控制等詳細(xì)的控制策略。其次,在PSCAD上建立了直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的詳細(xì)模型,所建槳距角控制、最大功率跟蹤控制等模型符合實(shí)際情況。最后,仿真研究了負(fù)載發(fā)生變化時(shí),需要隨負(fù)載擾動(dòng)的同時(shí)配合負(fù)載進(jìn)行必要的無(wú)功補(bǔ)償；風(fēng)電機(jī)組穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性,結(jié)果表明風(fēng)電機(jī)組在各風(fēng)速區(qū)段運(yùn)行準(zhǔn)確；分別仿真研究了風(fēng)電機(jī)組在電網(wǎng)故障下的響應(yīng)特性,所得結(jié)果符合理論預(yù)期。以上仿真結(jié)果表明,所建的直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組模型準(zhǔn)確。
【關(guān)鍵詞】：永磁直驅(qū)風(fēng)電機(jī)組 數(shù)學(xué)模型 控制策略 PSCAD建模仿真
【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
• ABSTRACT6-10
• 第1章 緒論10-18
• 1.1 課題背景及研究的目的和意義10-12
• 1.2 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)12-15
• 1.2.1 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的類型12-13
• 1.2.2 大型水平軸并網(wǎng)型風(fēng)電機(jī)組的基本結(jié)構(gòu)13-14
• 1.2.3 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)14-15
• 1.3 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展動(dòng)態(tài)分析15-17
• 1.3.1 國(guó)外研究現(xiàn)狀15-16
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.4 本文主要工作17-18
• 第2章 永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組基本理論及數(shù)學(xué)模型18-35
• 2.1 引言18
• 2.2 直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組基本結(jié)構(gòu)和工作原理18-19
• 2.3 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基礎(chǔ)理論19-22
• 2.3.1 貝茨(Betz)理論19-21
• 2.3.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)特性系數(shù)21-22
• 2.4 直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)22-25
• 2.4.1 不控整流加逆變器電路22-24
• 2.4.2 不控整流加DC/DC變換加逆變拓?fù)潆娐?/span>24
• 2.4.3 背靠背雙PWM變流器拓?fù)?/span>24-25
• 2.4.4 功率器件串聯(lián)大功率變換器的拓?fù)潆娐?/span>25
• 2.5 直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)主要部分?jǐn)?shù)學(xué)模型25-34
• 2.5.1 風(fēng)速數(shù)學(xué)模型25-29
• 2.5.2 風(fēng)輪數(shù)學(xué)模型29-31
• 2.5.3 軸系系統(tǒng)模型31
• 2.5.4 永磁同步發(fā)電機(jī)模型31-32
• 2.5.5 全功率變流器模型32-34
• 2.6 小結(jié)34-35
• 第3章 永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制策略35-40
• 3.1 最大功率跟蹤控制36
• 3.2 槳距角控制36-37
• 3.3 變流器機(jī)側(cè)控制37-38
• 3.4 變流器網(wǎng)側(cè)控制38-39
• 3.5 小結(jié)39-40
• 第4章 基于PSCAD的直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組建模40-55
• 4.1 仿真軟件簡(jiǎn)介40
• 4.2 風(fēng)輪模型40-43
• 4.3 軸系模型43-44
• 4.4 永磁同步發(fā)電機(jī)模型44-45
• 4.5 最大功率跟蹤控制模型45-46
• 4.6 槳距角控制模型46-48
• 4.7 變流器及其控制模型48-54
• 4.7.1 可控整流器模型48-49
• 4.7.2 可控逆變器(包含控制器)建模49-52
• 4.7.3 變流器整流器(機(jī)側(cè))控制模型52-53
• 4.7.4 變流器逆變器(網(wǎng)側(cè))控制模型53-54
• 4.8 小結(jié)54-55
• 第5章 基于PSCAD的直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組仿真55-70
• 5.1 仿真系統(tǒng)及參數(shù)設(shè)置55-56
• 5.1.1 單機(jī)-無(wú)窮大系統(tǒng)55
• 5.1.2 主要參數(shù)設(shè)置55-56
• 5.2 PSCAD負(fù)載模型及仿真結(jié)果56-63
• 5.2.1 系統(tǒng)接固定負(fù)載模型56-60
• 5.2.2 系統(tǒng)接可變負(fù)載模型60-63
• 5.3 系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行仿真建模及仿真分析63-65
• 5.4 系統(tǒng)故障運(yùn)行仿真模型及仿真分析65-69
• 5.5 小結(jié)69-70
• 第6章 結(jié)論與展望70-71
• 參考文獻(xiàn)71-74
• 攻讀碩士學(xué)位期間參加的科研工作74-76
• 致謝76

【參考文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前4條

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本文編號(hào)：602932