雙饋感應(yīng)調(diào)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著人們對(duì)能源危機(jī)及環(huán)境污染的日益重視，風(fēng)力發(fā)電在世界范圍內(nèi)得到了迅速發(fā)展，如何有效地提高機(jī)組容量與運(yùn)行效率、最大限度地利用風(fēng)能已成為風(fēng)力發(fā)電技術(shù)研究的重要內(nèi)容。 本文首先對(duì)不同類型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的性能、控制系統(tǒng)及特點(diǎn)進(jìn)行了優(yōu)劣比較，從而得出結(jié)論：直接驅(qū)動(dòng)式永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)組和雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)組具有較明顯的優(yōu)勢(shì)，因此成為當(dāng)今的主流機(jī)型。本文按不同的側(cè)重點(diǎn)分別對(duì)永磁同步電機(jī)和雙饋感應(yīng)電機(jī)進(jìn)行相關(guān)的研究。 永磁同步機(jī)的研究主要側(cè)重

2、于同步電機(jī)的震蕩現(xiàn)象，利用Matlab/Simulink模型對(duì)同步機(jī)的震蕩問(wèn)題進(jìn)行詳細(xì)分析和研究，找出同步電機(jī)產(chǎn)生震蕩現(xiàn)象的內(nèi)在原因?；谕綑C(jī)的震蕩和并網(wǎng)困難等問(wèn)題選擇雙饋感應(yīng)調(diào)速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)作為課題主要研究對(duì)象，對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行系統(tǒng)分析和研究。 在不具備風(fēng)場(chǎng)環(huán)境的實(shí)驗(yàn)條件下研究風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，只能做到理論分析和計(jì)算機(jī)仿真，而較為重要的實(shí)驗(yàn)環(huán)節(jié)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。為了解決這個(gè)問(wèn)題，本文提出了由風(fēng)輪模擬控制器、變頻器、鼠籠電動(dòng)機(jī)構(gòu)成風(fēng)

3、輪仿真器，模擬實(shí)際風(fēng)輪運(yùn)行特性的方案。為研究大型風(fēng)電機(jī)組的全工況動(dòng)態(tài)性能建模、測(cè)試及評(píng)估技術(shù)，開(kāi)發(fā)相應(yīng)的集成仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，滿足對(duì)風(fēng)電機(jī)組進(jìn)行全工況試驗(yàn)和驗(yàn)證評(píng)估的需求提供了條件。 本文完成了風(fēng)輪仿真器研究中的重要部分——風(fēng)輪仿真。風(fēng)輪仿真從風(fēng)輪空氣動(dòng)力特性入手，按照風(fēng)能利用系數(shù)推導(dǎo)、轉(zhuǎn)矩系數(shù)推導(dǎo)、變槳距調(diào)速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制方案等幾個(gè)方面進(jìn)行。在數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上建立風(fēng)速模型、風(fēng)能利用系數(shù)仿真模型、風(fēng)輪仿真模型。風(fēng)輪Matlab仿真

4、分析分別按照空載和負(fù)載情況進(jìn)行，得出并分析不同風(fēng)速下的風(fēng)輪功率、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速曲線，進(jìn)而分析了風(fēng)速突變情況下的風(fēng)輪輸出特性，真實(shí)地反應(yīng)出風(fēng)輪的實(shí)際工作情況。為研究開(kāi)發(fā)大型風(fēng)電機(jī)組的集成仿真實(shí)驗(yàn)平臺(tái)奠定了基礎(chǔ)。 對(duì)雙饋電機(jī)的研究從等效電路入手，給出雙饋調(diào)速的異步電機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)和功率流動(dòng)關(guān)系。利用定子磁鏈定向的矢量控制方法，將同步坐標(biāo)系下的雙饋電機(jī)數(shù)學(xué)模型簡(jiǎn)化后得到矢量控制系統(tǒng)模型，采用矢量控制模型與雙饋電機(jī)模型共同構(gòu)成轉(zhuǎn)速和電流雙閉環(huán)