發(fā)布時間：2020-04-08 19:15

【摘要】：風(fēng)能是重要的可再生能源，，全球風(fēng)力發(fā)電產(chǎn)業(yè)和發(fā)電技術(shù)正快速發(fā)展。我國風(fēng)能資源豐富，風(fēng)力發(fā)電事業(yè)也取得了可喜的成績。變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是當(dāng)今世界風(fēng)力發(fā)電的主趨勢，其成熟技術(shù)國內(nèi)外還在研究當(dāng)中，特別是大型風(fēng)力發(fā)電機組的變速恒頻技術(shù)具有重要的研究價值。我國在這項技術(shù)方面尚需引進、消化、吸收和自主創(chuàng)新。 本文主要研究變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)子勵磁電源控制技術(shù)，建立新的控制策略，并進行相關(guān)的性能分析。由對變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)各數(shù)學(xué)模型的分析可知，風(fēng)力機轉(zhuǎn)速允許在較大范圍內(nèi)變化，可以通過控制雙饋風(fēng)力發(fā)電機轉(zhuǎn)子勵磁電流(或電壓)的頻率、幅值和相位，使風(fēng)力發(fā)電機的功率特性按風(fēng)力機最大功率輸出特性曲線變化，從而實現(xiàn)在各種風(fēng)速下發(fā)電機與風(fēng)力機功率特性的最佳匹配，使風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)獲得最大風(fēng)能利用率。本文采用定子電壓定向矢量技術(shù)，引入滯環(huán)電流控制、雙變換器協(xié)調(diào)控制等控制技術(shù)，建立新的轉(zhuǎn)子勵磁控制策略，簡化雙饋風(fēng)力發(fā)電機轉(zhuǎn)子勵磁控制環(huán)節(jié)，以提高控制性能，實現(xiàn)變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大風(fēng)能追蹤以及對發(fā)電機有功功率和無功功率的獨立控制，滿足電網(wǎng)無功補償?shù)男枰�，并利用電力專用仿真軟件PSCAD對控制策略的性能進行恒風(fēng)速、變風(fēng)速和電網(wǎng)故障下的仿真試驗。仿真結(jié)果表明，在該控制策略下，變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)能追蹤最大風(fēng)能，有功功率與無功功率能解耦控制，勵磁用雙電壓源變換器協(xié)調(diào)控制性能良好，有很好的輸入輸出特性。
【圖文】：

圖1.1.1風(fēng)力發(fā)電機組示意圖是采集風(fēng)能的裝置，它利用空氣動力原理，通過葉片將風(fēng)能轉(zhuǎn)化為機械能葉片和三葉片兩類。它的輸出功率主要與風(fēng)速的大小有關(guān)。對一臺實際的風(fēng)能轉(zhuǎn)變?yōu)闄C械輸出功率凡的表達式為:凡=0.SPA幾嘴(空氣密度(壇/m，);掃掠面積(mZ);是作用于風(fēng)力機的迎面風(fēng)速(州，);為風(fēng)能利用系數(shù)，一般在0.2刁.5之間，最大為0.593。置銜接風(fēng)力機和發(fā)電機，傳遞機械能。

第一章緒論目前，世界上大中型風(fēng)力發(fā)電機組采用最多的是異步發(fā)電機，既可以孤立運行，網(wǎng)運行。由于它低耗、高可靠性、結(jié)構(gòu)簡單尺寸小、堅固耐用、基本上無需維修，為風(fēng)力及其發(fā)電系統(tǒng)的最理想設(shè)備。異步發(fā)電機作為并網(wǎng)型發(fā)電設(shè)備的方案可分為兩類:恒速恒頻發(fā)電系統(tǒng)和變速恒統(tǒng)1101。1)恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其特點恒速恒頻發(fā)電系統(tǒng)的系統(tǒng)示意圖如圖1.1.2所示，不論風(fēng)速如何變化，系統(tǒng)通過一，保持風(fēng)力機轉(zhuǎn)速恒定，從而實現(xiàn)發(fā)電頻率的恒定。這樣，葉尖速比不可能總保值，也就不能實現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲，風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率也就不高。
【學(xué)位授予單位】：河海大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類號】：TM614;TK89

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