变速恒频交流励磁风力发电机并网同期控制研究(硕士论文).pdf

摘要,随着风力发电机组单机容量越来越大,发电机并网时造成的电流冲击已不能忽视,必须对风力发电机并网技术进行深入研究。本文首先对的运行理论进行了分析,对数学模型、坐标变换及运行特性进行了理论推导,为全文的研究奠定了理论基础。其次根据交流励磁双馈电机矢量控制原理,提出了交流励磁变速恒频风力发电机空载并网同期控制策略,分析了定子电压频率、幅值及相位的控制规律,建立了双馈电机空载模型以及并网同期控制系统的仿真模型。最后仿真和试验结果表明该控制策略能够有效地控制电机定子电压与电网电压在幅值、频率及相位上相一致,具有并网速度快,并列电流冲击小的优点,是一种较为理想的实现方案。关键词:交流励磁,变速恒频,磁场定向矢量控制,并网同期控制廿—篈,.华北电力人学硕士学位论文摘要瓼,琺瑃——,瑃,,—·瓵琣—琯
摘要,随着风力发电机组单机容量越来越大,发电机并网时造成的电流冲击已不能忽视,必须对风力发电机并网技术进行深入研究。本文首先对的运行理论进行了分析,对数学模型、坐标变换及运行特性进行了理论推导,为全文的研究奠定了理论基础。其次根据交流励磁双馈电机矢量控制原理,提出了交流励磁变速恒频风力发电机空载并网同期控制策略,分析了定子电压频率、幅值及相位的控制规律,建立了双馈电机空载模型以及并网同期控制系统的仿真模型。最后仿真和试验结果表明该控制策略能够有效地控制电机定子电压与电网电压在幅值、频率及相位上相一致,具有并网速度快,并列电流冲击小的优点,是一种较为理想的实现方案。关键词:交流励磁,变速恒频,磁场定向矢量控制,并网同期控制—,琺瑃——,瑃,,—·瓵琣—琯
⒄瓜肿面对煤炭、石油等不可再生燃料日益枯竭的威胁,以及日益严峻的能源困局,风能、太阳能等可再生能源已在世界范围内受到重视。其中,风力发电是新能源中技术最成熟、最具规模开发条件及商业化发展前景的可再生能源技术。同时,风能资源又是清洁能源,根据组织和世界风能协会共同发布的《风力》预计,年世界电力%将来自风电,将大大减少因火力发电给大气层带来的危害。风能的合理开发和利用可以有效缓解目前能源匮乏及燃料资源给环境带来的污染问题,在远期有可能成为世界上重要的替代能源。世界上很多国家,尤其是发达国家,己充分认识到风电在调整能源结构、缓解环境污染等方面的重要性,对风电的开发给予了高度重视。德国与西班牙在风力发电方面领先欧洲及世界各国,两国借风力产生的电能占欧盟总风力发电量%,在本国的电能供应中也占有很大的比重。美国在经历了世纪年代的沉寂之后,很快又成为世界最大的风电市场之一。年风电仅次于天然气电为美国第二大新能源电力来源,为蚋雒拦彝ヌ峁┑缌Α5ぢ笥涤惺澜缟献畲蟮暮I戏绲绯。提供了大约%的本国电力需求。作为发展中国家的印度,从上世纪年代起就一直积极发展风电,仅年新装机容量就达。图为年底风力发电机组累计安装容量的前十大国家的风电装机总量。根据全球风能委员会的报告,年全世界共新增风电装机容量,较年的增长了%,创造了新的年度装机纪录。截止年底,世界风电装机总容量为晖谠龀ちァ>托略鲎盎萘慷裕美国以高居首位,其次是德国、西班牙、印度、葡萄牙椭泄。≡诮窈年的价值将达到亿美元。华北电力大学硕士学位论文
川订删∞伴随着风电技术的开发在世界各国的不断发展,风力发电呈现出以下主要特盎婺2欢侠┐⒌缌⒌缁セ萘坎欢侠┐蟆W魑L岣叻缒芾寐屎头⒌缧б娴挠行揪叮发电机单机容量从年以前的主流机型发展到目前机组的批量安装。欧美已成功制造风电机组,并开始研制以上的巨型风力机。I戏绲绯≈鸩缴桃祷:I戏绲绯【哂蟹缢俑摺⒎缌ξ榷ā⒏髦指扇派佟发电量大等特点,可以有效利用风电机组的发电容量。年丹麦在海域建成了装机容量万的世界上最大的海上风电场,标志着大规模的商业化缌Ψ⒌绯杀静欢辖档汀7绲绲慕ㄉ柰蹲食杀窘细撸T朔延煤艿汀>过欧美国家近二十年的研发,风电成本已接近火电,如果考虑因化石燃料燃烧造成污染所带来的外部成本,风电已具有与传统常规电源发电竞争的潜力。绲缃峁谷涨髋哟蟆K孀欧⒌缁セ萘康牟欢侠┐螅镀某ざ纫泊左右发展到陨希沟谜宸⒌缁榻峁狗浅E哟蟆5鹿鶵公司生产的麓国西班牙羹冒丹麦印度意大利荷兰英圈日本中国图至年底风力发电机组累计安装容量前十大国家的风电装机总量占世界总电量的比例逐年增加,从占总量的不到。发展到年的搿海上风电场启动。椋湟镀砬本段婊嗟庇个足球场。华北电力大学硕士学位论文单位:图近年全世界风力发电装机总量发展情况。【∞宝口Ⅲ、●~口.■—
.诜绲绶⒄瓜肿自年第一个风电场在山东荣城并网发电后,中国依靠政府拨款和外国赠款引进国外风电机组,陆续建起