風(fēng)電機(jī)組建模仿真技術(shù)研究.pdf

1、風(fēng)電機(jī)組建模仿真是一種研究風(fēng)電機(jī)組基本原理、控制技術(shù)、協(xié)調(diào)優(yōu)化的重要手段，近年來(lái)基于建模仿真的風(fēng)電技術(shù)研究得到了越來(lái)越多的關(guān)注。隨著風(fēng)電機(jī)組單機(jī)容量的增大、風(fēng)輪半徑的增加，大型風(fēng)電機(jī)組風(fēng)輪受風(fēng)不均勻特性和葉片不平衡特性對(duì)風(fēng)電機(jī)組機(jī)械部件振動(dòng)以及并網(wǎng)電能質(zhì)量的影響越來(lái)越嚴(yán)重，因此，本文圍繞風(fēng)切變、塔影效應(yīng)、葉片不平衡對(duì)風(fēng)電機(jī)組性能的影響展開研究。
　　首先，建立了風(fēng)電機(jī)組模型。根據(jù)風(fēng)電機(jī)組的基本結(jié)構(gòu)和運(yùn)行原理，分別建立了風(fēng)力機(jī)、傳動(dòng)

2、鏈、發(fā)電機(jī)、變流器、控制系統(tǒng)的模型。其中重點(diǎn)建立了基于葉素動(dòng)量理論的風(fēng)力機(jī)模型、變流器的簡(jiǎn)化功率模型及直流環(huán)節(jié)功率電壓模型。
　　其次，分析了氣動(dòng)載荷特性。分別建立了風(fēng)切變、塔影效應(yīng)、葉片不平衡的模型，并根據(jù)所建風(fēng)力機(jī)模型計(jì)算得到三種因素單獨(dú)作用時(shí)及聯(lián)合作用時(shí)的氣動(dòng)載荷(切向轉(zhuǎn)矩、軸向推力、主軸作用力)，并從時(shí)域和頻域兩個(gè)角度，定量分析了三種因素造成的切向轉(zhuǎn)矩波動(dòng)和主軸作用力波動(dòng)，進(jìn)而分析了其對(duì)風(fēng)電機(jī)組相關(guān)機(jī)械部件振動(dòng)的影響，為機(jī)

3、械降載設(shè)計(jì)提供依據(jù)。
　　最后，研究了并網(wǎng)功率平穩(wěn)控制技術(shù)。利用所建立的變流器模型和直流環(huán)節(jié)模型，根據(jù)氣動(dòng)載荷特性分析得出的結(jié)論，對(duì)傳統(tǒng)的并網(wǎng)控制策略進(jìn)行改進(jìn)，提出了基于輸入功率前饋的并網(wǎng)控制策略，通過(guò)在直流電壓指令中疊加功率波動(dòng)信息來(lái)吸收輸入功率的波動(dòng)，從而利用直流電容的儲(chǔ)能作用抑制并網(wǎng)功率的波動(dòng)。將傳統(tǒng)并網(wǎng)控制策略與改進(jìn)并網(wǎng)控制策略進(jìn)行對(duì)比分析，仿真結(jié)果驗(yàn)證了改進(jìn)控制策略的有效性。
　　本文通過(guò)建模仿真的手段，定量分析三