由于傳統(tǒng)能源有限而且對環(huán)境有污染，目前，可再生新能源的利用越來越受到關(guān)注，尤其是風(fēng)力發(fā)電。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是近年來發(fā)展最快的可再生新能源發(fā)電技術(shù)。 變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電廣泛應(yīng)用于大容量并網(wǎng)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，該風(fēng)電機(jī)組的核心技術(shù)是基于電力電子和計(jì)算機(jī)控制技術(shù)的勵磁控制技術(shù)。其中研究熱點(diǎn)是雙饋發(fā)電機(jī)的勵磁控制策略問題。本文對變速恒頻雙饋發(fā)電機(jī)的勵磁控制策略進(jìn)行了一定的理論、仿真與實(shí)驗(yàn)研究。 首先在分析雙饋發(fā)電機(jī)基本理論基礎(chǔ)上，在同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系(dq0)下，運(yùn)用定子磁場定向矢量控制的分析方法，建立了基于定子磁場定向矢量控制的雙饋發(fā)電機(jī)功率因數(shù)角、有功功率和無功功率數(shù)學(xué)模型，為控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)驗(yàn)研究奠定了理論基礎(chǔ)。 其次，由于雙饋發(fā)電機(jī)的輸出功率是電機(jī)參數(shù)、控制參數(shù)和運(yùn)行狀態(tài)的多元函數(shù)，很難采用傳統(tǒng)的方法進(jìn)行分析。而在雙饋發(fā)電機(jī)的有功功率、無功功率和功率因數(shù)三個參數(shù)中，功率因數(shù)是最容易觀測的物理量，它不僅反映了有功功率和無功功率的分配，還反映了轉(zhuǎn)子電壓的勵磁程度。所以在分析不同轉(zhuǎn)子勵磁參數(shù)對雙饋發(fā)電機(jī)定子功率因數(shù)影響的基礎(chǔ)上，建立了基于定子功率因數(shù)的雙饋發(fā)電機(jī)勵磁控制模型。 此外，對雙饋發(fā)電機(jī)的功率因數(shù)特性以及轉(zhuǎn)子勵磁電壓特性進(jìn)行了一定的仿真研究，并設(shè)計(jì)了一套基于87C196MC為核心的雙饋發(fā)電機(jī)勵磁控制模擬實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)，在此平臺上進(jìn)行了一定的實(shí)驗(yàn)研究。仿真與實(shí)驗(yàn)研究結(jié)果表明：所建立的基于定子功率因數(shù)的雙饋發(fā)電機(jī)勵磁控制模型基本上是正確的、可行的，對變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的勵磁控制策略研究以及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)具有一定的參考價(jià)值。
【學(xué)位單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2007
【中圖分類】：TM614;TK89
【部分圖文】：

2.1雙饋發(fā)電機(jī)組基本結(jié)構(gòu)與原理VSCF雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組主要有:風(fēng)力機(jī)、增速箱、雙饋發(fā)電機(jī)、變流器和微控制器等組成，其結(jié)構(gòu)框圖見如圖2.1。蘸蘸 蘸 嘆嘆攀魏.哪物 物 物...花加湘日.曰冷口口麟斑雄干多帶舀舀黔黔 黔 輩輩撰爵爵黔孰瓤… iii瀚瀚 瀚 瀚 際際娜掛華緒褪澎，類了一分共派;{提茲辣尹介川川 圖2.1變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖 Fig.2.1Struc饑獷 esehematiediagramofVSCFwindPowergenerationsystem

沈陽工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文率因數(shù)角之間的關(guān)系見圖3.6所示。圖3.6無功功率與功率因數(shù)角的關(guān)系(有功功率不變) Fig.3.6RelationshiPbetweenPOwerfactorangleandre叭 ivepower(activePOwerconstant)當(dāng)雙饋發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)輸出的有功功率一定，而從輸出滯后無功功率改變?yōu)檩敵龀盁o功功率時(shí)，其功率因數(shù)角由正值向負(fù)值變化，功率因數(shù)由感性向容性變化。當(dāng)然也可以通過轉(zhuǎn)子勵磁電流與定轉(zhuǎn)子電壓相位角。同理，當(dāng)雙饋發(fā)電機(jī)輸出無功功率恒定而進(jìn)行有功功率調(diào)節(jié)時(shí)，應(yīng)滿足條件是:l一 cospl==l。- (3.12)i一sin尹l=C (3.13)其中:C為常數(shù)。則由式 (3.12)和式 (3.13)兩式，有:

則功率因數(shù)角為負(fù)值，此時(shí)功率因數(shù)是超前的(容性的)。以上分析，當(dāng)保持雙饋發(fā)電機(jī)的無功功率不變，而有功功率變化時(shí)，有功功率與功率因數(shù)角之間的關(guān)系見圖3.7所示。圖3.7有功功率與功率因數(shù)角的關(guān)系(無功功率不變) Fig.3.7RelationshiPofpowerfaCtorangleto叭 ivePower(reactivePowereons加盯t)當(dāng)雙饋發(fā)電機(jī)向電網(wǎng)輸出的無功功率一定，而輸出有功功率逐漸增大的調(diào)節(jié)過程是:逐漸增加發(fā)電機(jī)的輸出電流1.，而其功率因數(shù)角從大逐漸減小。在整個調(diào)節(jié)過程中，發(fā)電機(jī)定子電流矢量幾的無功分量心，始終保持不變，從而使系統(tǒng)根據(jù)風(fēng)速的變化調(diào)節(jié)雙饋發(fā)電機(jī)輸出的有功功率。
【引證文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前1條

1 徐世周;劉毅;;基于垂直軸雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的仿真研究[J];變頻器世界;2011年05期

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前10條

1 魏土煥;雙饋風(fēng)電機(jī)組控制系統(tǒng)及變流器的研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2010年

2 訾峰;雙饋發(fā)電機(jī)控制技術(shù)研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2009年

3 周曉妮;變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)的建模與仿真[D];西安理工大學(xué);2009年

4 周玲;雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)勵磁控制技術(shù)研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2011年

5 雷秋菊;雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)功率控制研究[D];湖北工業(yè)大學(xué);2011年

6 李錚;變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2011年

7 吳建明;雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其低電壓穿越技術(shù)研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2011年

8 孫秉斌;基于DSP的雙饋電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能技術(shù)的研究[D];沈陽工業(yè)大學(xué);2012年

9 李錚;變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2011年

10 吳建明;雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組及其低電壓穿越技術(shù)研究[D];內(nèi)蒙古科技大學(xué);2011年

本文編號：2853203