風力發(fā)電運行控制研究.pdf

1、隨著世界各國越來越重視對可再生能源的應用，特別是在全球能源危機、資源緊缺、環(huán)境污染等問題出現(xiàn)時，風力發(fā)電將會得到空前發(fā)展。眾所周知，風力發(fā)電清潔無污染，施工建成短，占地面積小，投資比較靈活，具有一定的經(jīng)濟效益和社會意義。正是在這種具有很大利用前景的條件下，各國都加大了對風力發(fā)電的投入，包括大量資金的投入、技術(shù)人員的培養(yǎng)以及各級政府的鼓勵和相關政策的實施，風力發(fā)電技術(shù)得到空前提高，發(fā)電設備也越來越符合質(zhì)量要求。在當今的風力發(fā)電技術(shù)中，變頻

2、恒速的雙饋感應發(fā)電系統(tǒng)是其中一主要發(fā)展方向。隨著單機容量的不斷增大，總裝機容量規(guī)模也越來越大，從而對并網(wǎng)的技術(shù)要求也越來越嚴格。本文主要立足于理論分析，在建立各個子系統(tǒng)仿真模型后，通過matlab仿真分析其運行時控制系統(tǒng)的可行性。
　　本文首先介紹了風力發(fā)電在我國的發(fā)展趨勢及現(xiàn)狀，研究了其現(xiàn)實意義，概述了本文研究的內(nèi)容；然后對雙饋感應電機發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進行了闡述，分別對其各個組成部分進行了分析，先對風速主要四種關系式進行了簡單的描

3、述，包括基本風、隨機風、陣風以及階躍風，分別介紹了四種風速類型的基本形成原理以及相應的數(shù)學表達式，并通過建模仿真確定了其準確性；然后闡述了風力機的運行原理，即將風能轉(zhuǎn)換為另一種形式的機械能的旋轉(zhuǎn)裝置，其輸入的是風速作用于葉片產(chǎn)生的機械能，從而輸出機械轉(zhuǎn)矩，利用數(shù)學關系式建立了仿真模型；接下來對雙饋電機的發(fā)電原理進行了理論分析，在空載并網(wǎng)前，雙饋電機定子繞組通過并網(wǎng)開關直接與電力網(wǎng)絡相連，轉(zhuǎn)子繞組則通過雙向電壓變頻器實現(xiàn)與電力網(wǎng)絡能量相互

4、流通，通過坐標變換得到了雙饋電機在同步旋轉(zhuǎn)速度 dq坐標系下的數(shù)學模型，同時再加上一定的控制策略，本文主要應用基于定子磁鏈定向的矢量控制，對其功率進行解耦控制，從而實現(xiàn)穩(wěn)定。通過對上述介紹的各個子系統(tǒng)建模，在matlab的simulink中實現(xiàn)對其并網(wǎng)結(jié)構(gòu)模型的建立以及沒有矢量控制系統(tǒng)的仿真模型，在設定好各個參數(shù)值后，得到了所要研究的仿真曲線；通過對仿真曲線的分析，在包含矢量控制模型時，雙饋電機發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率能很好的追蹤轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，跟