基于風(fēng)力機(jī)動(dòng)態(tài)特性的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制策略研究.pdf

1、能源和環(huán)境問(wèn)題在當(dāng)今社會(huì)發(fā)展中兩大難題,風(fēng)能作為一種對(duì)環(huán)境無(wú)污染的新能源,越來(lái)越受到人們的重視。大力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電是解決能源危機(jī)和環(huán)境污染兩大難題的有效途徑。隨著風(fēng)力發(fā)電在全球的迅速發(fā)展,風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)暴露出來(lái)的問(wèn)題和技術(shù)難點(diǎn)也日益增多,例如風(fēng)剪塔影脈動(dòng)、傳動(dòng)軸系統(tǒng)的穩(wěn)定性等等。為了能夠切合實(shí)際地分析風(fēng)電系統(tǒng)的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)特性,必須同時(shí)建立起風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室仿真模型和實(shí)驗(yàn)室模擬平臺(tái)。仿真模型用于對(duì)控制策略進(jìn)行研究和理論可行性分析,實(shí)驗(yàn)室模

2、擬平臺(tái)則用于對(duì)仿真模型中的控制策略進(jìn)行驗(yàn)證。
　　本文首先對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及其運(yùn)行原理進(jìn)行了簡(jiǎn)單的介紹,并且提出了兩種雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的模擬方案。為了對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)特性進(jìn)行分析,建立了雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。主要包括風(fēng)速模型,風(fēng)力機(jī)模型,傳動(dòng)軸系統(tǒng)模型和雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)模型。其中,利用等效風(fēng)速概念建立了等效風(fēng)速模型,并通過(guò)該模型對(duì)風(fēng)剪塔影脈動(dòng)進(jìn)行了分析。根據(jù)自由度的不同,將傳動(dòng)軸系統(tǒng)模型分為剛性軸模型和柔

3、性軸模型,并且通過(guò)小信號(hào)模型分析了軸系參數(shù)對(duì)傳動(dòng)軸穩(wěn)定性的影響。在建立了基于等效風(fēng)速的風(fēng)剪塔影模型和兩質(zhì)量塊傳動(dòng)軸模型的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)理論分析得出了傳動(dòng)軸在一定條件下對(duì)風(fēng)剪塔影脈動(dòng)具有放大作用的結(jié)論。為了能夠?qū)τ糜陔p饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制策略進(jìn)行研究和理論可行性分析,建立了雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型,通過(guò)該仿真模型對(duì)雙饋電機(jī)的控制策略進(jìn)行了研究。主要內(nèi)容有:定子電壓定向控制策略的仿真,風(fēng)力機(jī)的慣量補(bǔ)償仿真,風(fēng)剪塔影效應(yīng)仿真,轉(zhuǎn)矩補(bǔ)償控制策略