在能源短缺和環(huán)境污染日益嚴(yán)重的今天,作為可再生綠色能源的風(fēng)能的開發(fā)利用具有十分重要的意義。對(duì)此,世界各國普遍重視并竟相大力發(fā)展,技術(shù)上推陳出新。其中以變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最為廣泛,尤以繞線式轉(zhuǎn)子雙饋異步發(fā)電系統(tǒng)為代表。基于這種系統(tǒng),可以通過交流勵(lì)磁變換器實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電。相比傳統(tǒng)的循環(huán)變流器,作為兆瓦級(jí)變速恒頻風(fēng)電機(jī)組電控系統(tǒng)的核心部件,雙PWM變換器交流勵(lì)磁電源的輸入輸出特性更好,電力諧波更低,調(diào)速調(diào)頻范圍更寬。轉(zhuǎn)子側(cè)變換器擔(dān)負(fù)雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的矢量控制任務(wù),基于轉(zhuǎn)速給定實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲和定子輸出無功的獨(dú)立調(diào)節(jié);網(wǎng)側(cè)變換器通過直流環(huán)節(jié)完成轉(zhuǎn)子及轉(zhuǎn)子側(cè)變換器與電網(wǎng)間的能量交換。為了減小直流母線電壓波動(dòng),通常的做法是增大直流側(cè)電解電容的容量,但其缺點(diǎn)是:體積大、笨重而且性能很不可靠,成為大容量勵(lì)磁電源系統(tǒng)延長(zhǎng)壽命的瓶頸。針對(duì)減小該濾波電解電容,本文提出了使用雙PWM變換器協(xié)調(diào)控制策略。本文首先分析了變速恒頻雙饋電機(jī)運(yùn)行調(diào)速原理及其動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型、基于轉(zhuǎn)速給定的最大風(fēng)能捕獲原理以及定子磁鏈定向矢量控制,在此基礎(chǔ)上構(gòu)建了其有功和無功功率解耦控制的雙閉環(huán)串級(jí)PI控制方案。然后... 

【文章來源】：上海交通大學(xué)上海市 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：104 頁

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【部分圖文】：

變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

p的無因次性能曲線來表示。圖2-2 變槳距風(fēng)能利用Cp-β-λ 曲線Fig2-2 Variable pitch wind energy Cp-β-λ curve由圖2-2可以看出，當(dāng)槳距角β逐漸增大時(shí)，Cp曲線將顯著地縮小。如果保持槳距角不變，風(fēng)能利用系數(shù)Cp只與葉尖速比幾有關(guān)，可以用一條曲線來描述Cp特性，這就是定槳距風(fēng)力機(jī)的性能曲線,如圖2-3。在槳距角β不變的情況下，葉尖速比λ決定著風(fēng)能利用系數(shù)Cp的大小。對(duì)于一個(gè)特定的風(fēng)力機(jī)，具有唯一的使得Cp最大的葉尖速比，稱之為最佳葉尖速比，用λopt表示

V2V3圖2-4 風(fēng)力機(jī)輸出功率和轉(zhuǎn)速關(guān)系曲線圖Fig2-4 Wind turbine output power and rotor speed curve從圖2-4中看出，在不同風(fēng)速v下風(fēng)力機(jī)軸上輸出的機(jī)械功率Pm與轉(zhuǎn)速w的關(guān)系。轉(zhuǎn)速不同則風(fēng)力機(jī)輸出功率不同，總有一個(gè)固定的最佳轉(zhuǎn)速wopt，使風(fēng)力機(jī)運(yùn)行于此轉(zhuǎn)速下，會(huì)達(dá)到最佳葉尖速比λopt，從而捕捉最大風(fēng)能Pmax，輸出最大功率，這就是最大風(fēng)能捕獲原理。假設(shè)風(fēng)速 v1>v2>v3

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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博士論文
[1]變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)交流勵(lì)磁電源研究[D]. 趙仁德.浙江大學(xué) 2005



本文編號(hào)：3056511