本文關(guān)鍵詞：10MW超導(dǎo)風(fēng)機(jī)的并網(wǎng)分析

  更多相關(guān)文章： 超導(dǎo)風(fēng)機(jī) 超導(dǎo)繞組 并網(wǎng)分析 三相短路故障

【摘要】：隨著風(fēng)機(jī)市場(chǎng)的快速發(fā)展,風(fēng)機(jī)的單機(jī)額定功率在不斷加大;加上近些年來(lái)高溫超導(dǎo)材料的生產(chǎn)工藝不斷成熟,性能日益完善,促使超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)成為風(fēng)電技術(shù)發(fā)展的主要方向之一。首先,本文在分析高溫超導(dǎo)發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及總結(jié)各個(gè)國(guó)家對(duì)高溫超導(dǎo)電機(jī)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)10MW容量的高溫超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì),包括定子轉(zhuǎn)子尺寸設(shè)計(jì)和結(jié)構(gòu)參數(shù)整定等。其次,為了分析超導(dǎo)發(fā)電機(jī)的核心運(yùn)行規(guī)律,包括超導(dǎo)發(fā)電機(jī)暫態(tài)過(guò)程中的故障電流、故障轉(zhuǎn)矩等的特點(diǎn)及其和傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的區(qū)別等,本文建立了超導(dǎo)同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型和仿真模型,基于Matlab/Simulink中的SimpowerSystem庫(kù)搭建了10MW超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的簡(jiǎn)單并網(wǎng)系統(tǒng)模型,其中包括了全功率變流器及其控制方案的設(shè)計(jì),并對(duì)該發(fā)電機(jī)并網(wǎng)系統(tǒng)中發(fā)生三相短路故障的暫態(tài)過(guò)程進(jìn)行了仿真。最后,針對(duì)系統(tǒng)發(fā)生故障后的故障定子電流、故障勵(lì)磁電流、故障轉(zhuǎn)矩及電機(jī)的故障轉(zhuǎn)速和系統(tǒng)的最大故障切除時(shí)間進(jìn)行了分析,并把這些變化量與傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)發(fā)生三相短路故障后的對(duì)應(yīng)量進(jìn)行了對(duì)比。分析結(jié)果表明:超導(dǎo)發(fā)電機(jī)的最大故障切除時(shí)間要比傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的最大故障切除時(shí)間長(zhǎng);勵(lì)磁電流的變化表明只要在系統(tǒng)發(fā)生三相短路故障后,保護(hù)系統(tǒng)能及時(shí)動(dòng)作把故障切除,就不會(huì)對(duì)超導(dǎo)勵(lì)磁線圈產(chǎn)生損壞;但是在發(fā)生三相對(duì)稱短路故障后超導(dǎo)發(fā)電機(jī)的最大定子故障電流、最大故障轉(zhuǎn)矩都要比傳統(tǒng)發(fā)電機(jī)的對(duì)應(yīng)量大。從仿真結(jié)果上可以看出,超導(dǎo)電機(jī)在擁有諸多優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)也存在缺點(diǎn)。針對(duì)上述缺點(diǎn),本文提出一種通過(guò)減小超導(dǎo)發(fā)電機(jī)阻尼屏的厚度來(lái)改善故障震蕩問(wèn)題的實(shí)用技術(shù)方案。這一措施在改善超導(dǎo)電機(jī)故障轉(zhuǎn)矩的震蕩幅度上起到了明顯的效果。此外,本文還分析了超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)對(duì)其性能的影響,得出長(zhǎng)軸結(jié)構(gòu)的超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)和短軸結(jié)構(gòu)的相比,故障的恢復(fù)時(shí)間會(huì)延長(zhǎng),并且得出超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的有效重量會(huì)隨著定子半徑的增加而減小。
【關(guān)鍵詞】：超導(dǎo)風(fēng)機(jī) 超導(dǎo)繞組 并網(wǎng)分析 三相短路故障
【學(xué)位授予單位】：電子科技大學(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
• 第一章 緒論10-18
• 1.1 風(fēng)力發(fā)電背景與研究意義10
• 1.2 超導(dǎo)技術(shù)的發(fā)展及高溫超導(dǎo)風(fēng)機(jī)的優(yōu)勢(shì)10-11
• 1.3 超導(dǎo)電機(jī)技術(shù)的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-13
• 1.4 風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行方式13-16
• 1.4.1 異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)方式13-14
• 1.4.2 同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)方式14-15
• 1.4.3 超導(dǎo)直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)15-16
• 1.5 本文主要工作16-18
• 第二章 10MW高溫超導(dǎo)直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電機(jī)的參數(shù)設(shè)計(jì)18-35
• 2.1 超導(dǎo)發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)18
• 2.2 勵(lì)磁線圈的設(shè)計(jì)18-25
• 2.3 定、轉(zhuǎn)子尺寸的設(shè)計(jì)25-29
• 2.3.1 定子槽數(shù)的設(shè)計(jì)25-27
• 2.3.2 氣隙實(shí)際高度的確定27
• 2.3.3 定、轉(zhuǎn)子半徑的設(shè)計(jì)27-29
• 2.4 定子參數(shù)的設(shè)計(jì)29-32
• 2.4.1 電樞繞組的基本參數(shù)設(shè)計(jì)29-31
• 2.4.2 定子幾何結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)31-32
• 2.5 仿真分析及驗(yàn)證32-33
• 2.6 本章小結(jié)33-35
• 第三章 超導(dǎo)同步發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型的建立35-45
• 3.1 超導(dǎo)同步發(fā)電機(jī)在相坐標(biāo)系中的分析模型35-40
• 3.1.1 電壓方程和磁鏈方程35-36
• 3.1.2 電感參數(shù)36-39
• 3.1.3 電磁轉(zhuǎn)矩和轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)方程39-40
• 3.2 超導(dǎo)同步發(fā)電機(jī)在正交坐標(biāo)系中的分析模型40-42
• 3.3 超導(dǎo)同步發(fā)電機(jī)的標(biāo)幺制分析模型42-44
• 3.4 本章小結(jié)44-45
• 第四章 基于MATLAB的 10MW超導(dǎo)風(fēng)機(jī)并網(wǎng)系統(tǒng)的建模45-58
• 4.1 10MW超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的仿真模型45-46
• 4.2 功率變流器模塊46-52
• 4.2.1 網(wǎng)側(cè)逆變器的數(shù)學(xué)模型48-49
• 4.2.2 網(wǎng)側(cè)逆變器的控制49
• 4.2.3 空間矢量調(diào)制的原理49-51
• 4.2.4 直流環(huán)節(jié)的控制51-52
• 4.3 變流器仿真結(jié)果52-54
• 4.4 10MW超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)系統(tǒng)模型的整體設(shè)計(jì)54-57
• 4.4.1 輸電線路模塊55-56
• 4.4.2 負(fù)荷模塊56
• 4.4.3 Powergui模塊56
• 4.4.4 斷路器模塊56-57
• 4.5 本章小結(jié)57-58
• 第五章 仿真結(jié)果及其分析58-68
• 5.1 定子三相故障電流的仿真結(jié)果和分析59-62
• 5.2 超導(dǎo)故障勵(lì)磁電流的仿真結(jié)果和分析62-63
• 5.3 最大故障切除時(shí)間的仿真和分析63-64
• 5.4 故障轉(zhuǎn)矩和故障速度的仿真結(jié)果和分析64-65
• 5.5 減小系統(tǒng)故障轉(zhuǎn)矩的措施65-66
• 5.6 超導(dǎo)風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)對(duì)其性能的影響66-67
• 5.7 本章小結(jié)67-68
• 第六章 全文總結(jié)及工作展望68-71
• 6.1 全文總結(jié)68-70
• 6.2 工作展望70-71
• 致謝71-72
• 參考文獻(xiàn)72-76
• 攻讀碩士期間取得的研究成果76-77

【共引文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 曾凱文;文勁宇;;未來(lái)電網(wǎng)設(shè)備形態(tài)[J];電力科學(xué)與技術(shù)學(xué)報(bào);2011年04期

2 李偉力;伊然;李立毅;;超導(dǎo)同步電動(dòng)機(jī)溫度場(chǎng)計(jì)算與分析[J];電機(jī)與控制學(xué)報(bào);2011年10期

3 汪軍林;解付強(qiáng);劉玉浩;;導(dǎo)彈電動(dòng)舵機(jī)的研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)[J];飛航導(dǎo)彈;2008年03期

4 許媛媛;馬光同;鄧自剛;晏飛翔;蔣冬輝;張衛(wèi)華;;低溫和高溫超導(dǎo)電動(dòng)/發(fā)電機(jī)發(fā)展概述[J];低溫物理學(xué)報(bào);2013年01期

5 陳星;舒世玉;;高壓直流輸電系統(tǒng)中的超導(dǎo)技術(shù)[J];工業(yè)計(jì)量;2013年S1期

6 劉斌;方進(jìn);曹君慈;張?zhí)N馨;逯康康;鄭曉東;宋文娟;周偉;;次級(jí)結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)高溫超導(dǎo)直線感應(yīng)電機(jī)電磁特性的影響[J];低溫與超導(dǎo);2014年05期

7 李蕓;王德林;;大型風(fēng)電場(chǎng)的等值模型及其改進(jìn)研究[J];電工電能新技術(shù);2014年07期

8 孟瑞龍;張新燕;王維慶;王世青;;大規(guī)模直驅(qū)風(fēng)電場(chǎng)對(duì)交直流混聯(lián)系統(tǒng)影響分析[J];電氣應(yīng)用;2014年17期

9 賈躍華;王銀順;高志剛;;用于電流沖擊實(shí)驗(yàn)的合閘角控制系統(tǒng)[J];測(cè)控技術(shù);2008年09期

中國(guó)重要會(huì)議論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前1條

1 王庚;宋鵬飛;閆建華;康毅;;高溫超導(dǎo)節(jié)能技術(shù)應(yīng)用的研究與仿真分析[A];中國(guó)核工業(yè)勘察設(shè)計(jì)協(xié)會(huì)2014年優(yōu)秀論文集[C];2014年

中國(guó)博士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前3條

1 鄭陸海;復(fù)合磁懸浮的高溫超導(dǎo)直線同步電動(dòng)機(jī)[D];電子科技大學(xué);2011年

2 趙佳;高溫超導(dǎo)直線感應(yīng)電機(jī)設(shè)計(jì)研究[D];北京交通大學(xué);2012年

3 秦偉;無(wú)鐵芯高溫超導(dǎo)感應(yīng)懸浮電機(jī)的電磁機(jī)理研究[D];北京交通大學(xué);2013年

中國(guó)碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前9條

1 王奇;風(fēng)電場(chǎng)數(shù)據(jù)采集與處理軟件設(shè)計(jì)[D];北京交通大學(xué);2012年

2 茍慶松;基于LabVIEW的風(fēng)電電能質(zhì)量分析[D];新疆大學(xué);2013年

3 何冬林;風(fēng)力機(jī)半物理仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的研究與設(shè)計(jì)[D];華北電力大學(xué);2013年

4 劉永昌;基于LabVIEW的風(fēng)力機(jī)仿真與監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[D];華北電力大學(xué);2012年

5 周海鵬;基于LabVIEW的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的建模與仿真[D];華北電力大學(xué);2012年

6 宋驥;山東大唐清潔能源風(fēng)電項(xiàng)目研究[D];中國(guó)海洋大學(xué);2012年

7 王春媛;雙饋風(fēng)電機(jī)組變頻器的FPGA仿真與控制[D];華北電力大學(xué);2014年

8 周晶晶;基于全壽命周期的風(fēng)電企業(yè)設(shè)備采購(gòu)與運(yùn)維管理研究[D];華北電力大學(xué);2014年

9 華榮芹;基于風(fēng)資源評(píng)估的風(fēng)力機(jī)選型的研究[D];新疆大學(xué);2014年

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本文編號(hào)：815479