變速恒頻風力發(fā)電機組電氣控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、在全球能源消耗不斷增長和環(huán)境污染日趨嚴重的今天，風能作為一種綠色清潔的可再生能源，受到世界各國的普遍重視，風力發(fā)電技術也成為各國學者競相研究的熱點。 變速恒頻風力發(fā)電機組電氣控制系統(tǒng)是整個風電系統(tǒng)的重要組成部分，對風力發(fā)電機組平穩(wěn)可靠運行、高效利用風能起到非常重要的作用。本文以完成變速恒頻風力發(fā)電機組電氣控制系統(tǒng)為目標，圍繞著系統(tǒng)功能的實現和控制方法展開了研究。 首先，本文從研究無刷雙饋電機的結構和工作原理出發(fā)，詳細推導

2、了無刷雙饋電機轉子速d-q數學模型和雙同步MT模型，并在Simulink系統(tǒng)仿真環(huán)境下，構建了無刷雙饋電機的仿真模塊。通過對無刷雙饋電機定子磁鏈矢量控制策略的研究，建立了無刷雙饋變速恒頻風力發(fā)電控制系統(tǒng)的Simulink仿真模型，并進行了仿真分析。 其次，本文對變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)的運行狀態(tài)進行了研究，分析了系統(tǒng)從啟動到停止過程中，各個工作狀態(tài)下的控制要求和控制方法。根據電控系統(tǒng)的控制要求，對系統(tǒng)的輸入輸出信號和控制單元進行了分

3、析。在此基礎上確定了控制器硬件配置及部分信號接口電路，并基于模塊化的編程思想，設計了控制程序。 最后，為提高控制系統(tǒng)過程可視化效果，以組態(tài)軟件Wincc6.0為平臺，設計了變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)監(jiān)控軟件，在PLCSIM、Step7、Wincc6.0中對部分功能進行了仿真聯調。 通過對系統(tǒng)進行的理論研究、仿真分析和軟件調試，驗證了無刷雙饋電機數學模型和變速恒頻風力發(fā)電控制策略的正確性，為下一步的理論研究和工程實現提供了技術基