風力機模擬實驗系統(tǒng)開發(fā)研究
發(fā)布時間:2021-10-05 09:49
在風力發(fā)電相關(guān)技術(shù)研究中,由于存在環(huán)境、天氣、費用等很多因素,不便進行現(xiàn)場試驗,在實驗室內(nèi)構(gòu)造風力發(fā)電技術(shù)的模擬仿真平臺就變的很有必要。重點是在實驗室中如何構(gòu)造模擬裝置來代替風帶動風電機組運轉(zhuǎn),這就需要模擬風力機來給風力發(fā)電系統(tǒng)提供動力,因此構(gòu)造風力機的模擬實驗平臺就成為在實驗室條件下研究風力發(fā)電系統(tǒng)的關(guān)鍵。風速的模擬是模擬風力機系統(tǒng)的關(guān)鍵,一個好的風速模型更能反映實際風力機的運轉(zhuǎn)情況,本文的風速建模采用組合風速模型。采用了基于葉素理論的風輪建模方法,并用渦流修正理論對模型進行了修正,使建立的模型更加準確適用,結(jié)合組合風速模型實現(xiàn)了給定風速下風力機輸出特性的模擬,并分析了風力機的輸出特性。在此基礎(chǔ)上提出了一種利用PLC控制伺服電動機模擬實際風力機輸出特性的實驗平臺,利用此實驗平臺可以在實驗室內(nèi)進行相關(guān)風電技術(shù)的研究。利用監(jiān)控軟件的編程功能,通過在操作界面上改變風速、風輪模型的參數(shù),可以實時得到風力機的運行特性曲線,這對分析風力機的運行特性,從事風力發(fā)電技術(shù)的相關(guān)研究有著重要的指導作用。
【文章來源】:華北電力大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:50 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
定槳距、變槳距風力發(fā)電機組功率曲線
、j了0八“0︷Un︸曰八n認 nnUo︺︹0﹁UO八曰乙、,少︸6‘4J,j,41nr 051015202530V(fn/s)圖1一1定槳距、變槳距風力發(fā)電機組功率曲線.2.2變速恒頻發(fā)電技術(shù)變速恒頻的優(yōu)點是大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)運行轉(zhuǎn)速,來適應因風速變化而引起的風力發(fā)電機組功率的變化,可以最大限度的吸收風能,因而效率較高。同時,在控制方式上也很靈活,可以較好的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的有功功率、無功功率。目前市場上主流的變速恒頻風力發(fā)電機組主要有如下兩種機型:雙饋式風力發(fā)電機組和永磁直驅(qū)式風力發(fā)電機組[6]。雙饋式發(fā)電機組就是采用雙饋異步發(fā)電機,轉(zhuǎn)子通過變流器并網(wǎng)的一種變速恒頻機組,系統(tǒng)如圖1一2所示。轉(zhuǎn)子繞組端口的電流根據(jù)電機運行狀態(tài)可以實現(xiàn)雙向流動,在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速時,雙饋發(fā)電機定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組同時向電網(wǎng)饋電,因此又稱為雙饋發(fā)電機。雙饋型風力發(fā)電系統(tǒng)還可實現(xiàn)有功功率、無功功率解禍控制
、j了0八“0︷Un︸曰八n認 nnUo︺︹0﹁UO八曰乙、,少︸6‘4J,j,41nr 051015202530V(fn/s)圖1一1定槳距、變槳距風力發(fā)電機組功率曲線.2.2變速恒頻發(fā)電技術(shù)變速恒頻的優(yōu)點是大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)運行轉(zhuǎn)速,來適應因風速變化而引起的風力發(fā)電機組功率的變化,可以最大限度的吸收風能,因而效率較高。同時,在控制方式上也很靈活,可以較好的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的有功功率、無功功率。目前市場上主流的變速恒頻風力發(fā)電機組主要有如下兩種機型:雙饋式風力發(fā)電機組和永磁直驅(qū)式風力發(fā)電機組[6]。雙饋式發(fā)電機組就是采用雙饋異步發(fā)電機,轉(zhuǎn)子通過變流器并網(wǎng)的一種變速恒頻機組,系統(tǒng)如圖1一2所示。轉(zhuǎn)子繞組端口的電流根據(jù)電機運行狀態(tài)可以實現(xiàn)雙向流動,在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速時,雙饋發(fā)電機定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組同時向電網(wǎng)饋電,因此又稱為雙饋發(fā)電機。雙饋型風力發(fā)電系統(tǒng)還可實現(xiàn)有功功率、無功功率解禍控制
【參考文獻】:
期刊論文
[1]風力發(fā)電機、變流器及其低電壓穿越概述[J]. 趙棟利,胡書舉,趙斌,許洪華. 變頻器世界. 2009(02)
[2]基于葉素理論的風力發(fā)電機組風輪建模[J]. 高峰,徐大平,呂躍剛. 現(xiàn)代電力. 2007(06)
[3]淺談世界能源危機及中國的戰(zhàn)略抉擇[J]. 白少成. 實驗科學與技術(shù). 2006(S1)
[4]基于LabVIEW的變速恒頻雙饋風力發(fā)電模擬監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 張興,司媛媛,謝震,李維華,曹仁賢. 太陽能學報. 2006(11)
[5]風電場風速和發(fā)電功率預測研究[J]. 楊秀媛,肖洋,陳樹勇. 中國電機工程學報. 2005(11)
[6]風力發(fā)電機組動態(tài)模型研究[J]. 李東東,陳陳. 中國電機工程學報. 2005(03)
[7]Intelligent control for large-scale variable speed variable pitch wind turbines[J]. Xinfang ZHANG, Daping XU, Yibing LIU(Department of Automatic Control, North China Electric Power University, Beijing 102206, China). Journal of Control Theory and Applications. 2004(03)
[8]風能開發(fā)利用的政策支持問題[J]. 馬舒曼,呂永波,韓曉雪. 可再生能源. 2004(02)
[9]世界風力發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 李亞西,武鑫,趙斌,許洪華. 太陽能. 2004(01)
[10]交流伺服系統(tǒng)及其先進控制策略綜述[J]. 駱再飛,蔣靜坪,許振偉. 機床與液壓. 2002(06)
博士論文
[1]風力發(fā)電機組建模與變槳距控制研究[D]. 高峰.華北電力大學(北京) 2009
[2]變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)運行與控制研究[D]. 劉其輝.浙江大學 2005
碩士論文
[1]風力發(fā)電機組的變槳距控制研究[D]. 李琴.華北電力大學(北京) 2010
[2]風力發(fā)電系統(tǒng)風力機輸出特性的模擬與控制[D]. 劉曉光.青島大學 2009
[3]風力發(fā)電系統(tǒng)仿真模型的研究與設計[D]. 劉少輝.華北電力大學(北京) 2009
[4]交流勵磁風力發(fā)電系統(tǒng)及其控制策略研究[D]. 盧洪鋒.華北電力大學(北京) 2007
[5]風力發(fā)電機組風輪建模及運行特性研究[D]. 陳清麗.華北電力大學(北京) 2007
[6]變頻調(diào)速異步電機模擬風輪輸出特性的設計與研究[D]. 楚崢.沈陽工業(yè)大學 2006
[7]新型變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)運行方式研究[D]. 陳學順.中國科學院研究生院(電工研究所) 2003
本文編號:3419495
【文章來源】:華北電力大學(北京)北京市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:50 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
定槳距、變槳距風力發(fā)電機組功率曲線
、j了0八“0︷Un︸曰八n認 nnUo︺︹0﹁UO八曰乙、,少︸6‘4J,j,41nr 051015202530V(fn/s)圖1一1定槳距、變槳距風力發(fā)電機組功率曲線.2.2變速恒頻發(fā)電技術(shù)變速恒頻的優(yōu)點是大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)運行轉(zhuǎn)速,來適應因風速變化而引起的風力發(fā)電機組功率的變化,可以最大限度的吸收風能,因而效率較高。同時,在控制方式上也很靈活,可以較好的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的有功功率、無功功率。目前市場上主流的變速恒頻風力發(fā)電機組主要有如下兩種機型:雙饋式風力發(fā)電機組和永磁直驅(qū)式風力發(fā)電機組[6]。雙饋式發(fā)電機組就是采用雙饋異步發(fā)電機,轉(zhuǎn)子通過變流器并網(wǎng)的一種變速恒頻機組,系統(tǒng)如圖1一2所示。轉(zhuǎn)子繞組端口的電流根據(jù)電機運行狀態(tài)可以實現(xiàn)雙向流動,在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速時,雙饋發(fā)電機定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組同時向電網(wǎng)饋電,因此又稱為雙饋發(fā)電機。雙饋型風力發(fā)電系統(tǒng)還可實現(xiàn)有功功率、無功功率解禍控制
、j了0八“0︷Un︸曰八n認 nnUo︺︹0﹁UO八曰乙、,少︸6‘4J,j,41nr 051015202530V(fn/s)圖1一1定槳距、變槳距風力發(fā)電機組功率曲線.2.2變速恒頻發(fā)電技術(shù)變速恒頻的優(yōu)點是大范圍內(nèi)調(diào)節(jié)運行轉(zhuǎn)速,來適應因風速變化而引起的風力發(fā)電機組功率的變化,可以最大限度的吸收風能,因而效率較高。同時,在控制方式上也很靈活,可以較好的調(diào)節(jié)系統(tǒng)的有功功率、無功功率。目前市場上主流的變速恒頻風力發(fā)電機組主要有如下兩種機型:雙饋式風力發(fā)電機組和永磁直驅(qū)式風力發(fā)電機組[6]。雙饋式發(fā)電機組就是采用雙饋異步發(fā)電機,轉(zhuǎn)子通過變流器并網(wǎng)的一種變速恒頻機組,系統(tǒng)如圖1一2所示。轉(zhuǎn)子繞組端口的電流根據(jù)電機運行狀態(tài)可以實現(xiàn)雙向流動,在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速高于同步轉(zhuǎn)速時,雙饋發(fā)電機定子繞組和轉(zhuǎn)子繞組同時向電網(wǎng)饋電,因此又稱為雙饋發(fā)電機。雙饋型風力發(fā)電系統(tǒng)還可實現(xiàn)有功功率、無功功率解禍控制
【參考文獻】:
期刊論文
[1]風力發(fā)電機、變流器及其低電壓穿越概述[J]. 趙棟利,胡書舉,趙斌,許洪華. 變頻器世界. 2009(02)
[2]基于葉素理論的風力發(fā)電機組風輪建模[J]. 高峰,徐大平,呂躍剛. 現(xiàn)代電力. 2007(06)
[3]淺談世界能源危機及中國的戰(zhàn)略抉擇[J]. 白少成. 實驗科學與技術(shù). 2006(S1)
[4]基于LabVIEW的變速恒頻雙饋風力發(fā)電模擬監(jiān)測系統(tǒng)[J]. 張興,司媛媛,謝震,李維華,曹仁賢. 太陽能學報. 2006(11)
[5]風電場風速和發(fā)電功率預測研究[J]. 楊秀媛,肖洋,陳樹勇. 中國電機工程學報. 2005(11)
[6]風力發(fā)電機組動態(tài)模型研究[J]. 李東東,陳陳. 中國電機工程學報. 2005(03)
[7]Intelligent control for large-scale variable speed variable pitch wind turbines[J]. Xinfang ZHANG, Daping XU, Yibing LIU(Department of Automatic Control, North China Electric Power University, Beijing 102206, China). Journal of Control Theory and Applications. 2004(03)
[8]風能開發(fā)利用的政策支持問題[J]. 馬舒曼,呂永波,韓曉雪. 可再生能源. 2004(02)
[9]世界風力發(fā)電現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J]. 李亞西,武鑫,趙斌,許洪華. 太陽能. 2004(01)
[10]交流伺服系統(tǒng)及其先進控制策略綜述[J]. 駱再飛,蔣靜坪,許振偉. 機床與液壓. 2002(06)
博士論文
[1]風力發(fā)電機組建模與變槳距控制研究[D]. 高峰.華北電力大學(北京) 2009
[2]變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)運行與控制研究[D]. 劉其輝.浙江大學 2005
碩士論文
[1]風力發(fā)電機組的變槳距控制研究[D]. 李琴.華北電力大學(北京) 2010
[2]風力發(fā)電系統(tǒng)風力機輸出特性的模擬與控制[D]. 劉曉光.青島大學 2009
[3]風力發(fā)電系統(tǒng)仿真模型的研究與設計[D]. 劉少輝.華北電力大學(北京) 2009
[4]交流勵磁風力發(fā)電系統(tǒng)及其控制策略研究[D]. 盧洪鋒.華北電力大學(北京) 2007
[5]風力發(fā)電機組風輪建模及運行特性研究[D]. 陳清麗.華北電力大學(北京) 2007
[6]變頻調(diào)速異步電機模擬風輪輸出特性的設計與研究[D]. 楚崢.沈陽工業(yè)大學 2006
[7]新型變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)運行方式研究[D]. 陳學順.中國科學院研究生院(電工研究所) 2003
本文編號:3419495
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