定子匝間故障的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組建模與運(yùn)行分析.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電正隨著人們對(duì)能源和環(huán)境問(wèn)題的關(guān)注而得到快速發(fā)展，相比于太陽(yáng)能、核能等新能源發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電是極具潛力、極具大規(guī)模開(kāi)發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式。
　　基于雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變速恒頻機(jī)組，以其所需勵(lì)磁變頻器容量較小，調(diào)速范圍寬、有功和無(wú)功功率解耦控制等優(yōu)點(diǎn)，逐漸成為當(dāng)前國(guó)際主流的風(fēng)力發(fā)電機(jī)組。雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的運(yùn)行環(huán)境差，運(yùn)行工況復(fù)雜多變，故其故障幾率很高。其中，定子匝間短路故障是雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)常見(jiàn)的一種內(nèi)部故障，其發(fā)展常常會(huì)

2、導(dǎo)致相間短路或單相接地短路，危害嚴(yán)重。有資料表明，一臺(tái)感應(yīng)電動(dòng)機(jī)發(fā)生定子匝間短路故障之后，仍能持續(xù)全壓運(yùn)行幾百個(gè)小時(shí)。這就意味著，感應(yīng)電機(jī)，包括雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)是可以帶定子匝間短路故障而“病態(tài)”運(yùn)行的。雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)大多位于偏遠(yuǎn)地區(qū)和海面，維護(hù)人員難以對(duì)其及時(shí)維護(hù)，這更增加了雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)生定子匝間短路故障后而“病態(tài)”運(yùn)行的幾率。本文針對(duì)發(fā)生定子匝間短路故障的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行研究分析，完成的主要工作和取得的成果如下：
　　首先

3、，本文基于多回路理論建立了雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)在正常以及發(fā)生定子匝間短路故障情況下在ABC三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)了其在dq0同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，并在Matlab/Simulink仿真環(huán)境下搭建了其正常與故障電機(jī)模型，之后對(duì)比Matlab自帶的例程的仿真結(jié)果，驗(yàn)證了該模型的正確性。
　　其次，研究了在風(fēng)速變化時(shí)，發(fā)生定子匝間短路故障的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)在不同故障程度下，能否實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能追蹤。結(jié)果表明：發(fā)生定子匝間短路故障的雙