基于鼠籠電機全功率風力發(fā)電的系統(tǒng)分析與研究.pdf

1、在能源短缺和環(huán)境污染日益嚴重的今天，風能作為最重要的替代能源之一引起了越來越多的重視，風力發(fā)電技術在世界范圍內(nèi)得到了巨大的發(fā)展。目前，主要的風力發(fā)電機型包括雙饋風力發(fā)電機組，電勵磁同步發(fā)電機組，永磁直驅發(fā)電機組，永磁半直驅發(fā)電機組，鼠籠異步全功率發(fā)電機組。雖然雙饋風電機組在風電領域還是占據(jù)主導地位，但是隨著大功率電力電子設備的發(fā)展，全功率變換型風力發(fā)電也不斷向大功率等級發(fā)展。其中，鼠籠電機具有結構簡單、價格低廉、維護方便等優(yōu)點，使得基于

2、鼠籠異步電機的全功率風力發(fā)電系統(tǒng)受到越來越多的關注。本文主要針對鼠籠式全功率風力發(fā)電系統(tǒng)進行研究及系統(tǒng)分析。
　　文章首先描述了鼠籠全功率風力發(fā)電系統(tǒng)的結構、基本原理以及運行特性。并通過雙PWM變流器與鼠籠異步發(fā)電機運行機制有機地結合起來，建立了鼠籠異步風力發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學模型。介紹了異步電機矢量控制的原理，并結合鼠籠風力發(fā)電系統(tǒng)建立了基于轉子磁鏈定向的電機模型，從而給出了機側變流器的控制策略。同時，建立了網(wǎng)側變流器的數(shù)學模型，并推

3、導出網(wǎng)側變流器的控制策略。
　　研究了在電網(wǎng)發(fā)生低電壓故障時機側和網(wǎng)側變流器以及直流側泄放回路的控制策略。同時，文章還給出了在電網(wǎng)出現(xiàn)不平衡電壓情況下，該系統(tǒng)的控制策略。
　　最后，本文利用Matlab/Simulink建立了3MW鼠籠風力發(fā)電機組的詳細模型，對鼠籠風力發(fā)電系統(tǒng)的運行工況、運行特性及其電網(wǎng)發(fā)生電壓跌落以及不平衡電壓情況下運行特性進行了詳盡的仿真和分析。通過基于dSPACE控制的實驗室350KW樣機平臺，對鼠籠