變速恒頻風(fēng)力發(fā)電模擬系統(tǒng)的研究.pdf

1、能源，是國民經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要物質(zhì)基礎(chǔ)，但常規(guī)能源短缺尤其石油等優(yōu)質(zhì)能源的短缺，已成為世界經(jīng)濟(jì)發(fā)展的瓶頸。風(fēng)能是一種可大規(guī)模發(fā)展的可再生的替代能源，而風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成及運行都非常復(fù)雜，在不具備風(fēng)電場環(huán)境的實驗室研究風(fēng)力發(fā)電技術(shù)時，建立風(fēng)力機(jī)模擬系統(tǒng)非常必要，這不僅可提高研究質(zhì)量，而且可縮短研究進(jìn)程，減少研究經(jīng)費。 風(fēng)力機(jī)模擬系統(tǒng)的研究在國內(nèi)外仍是一個新課題，在分析目前風(fēng)力機(jī)及其模擬方法的基礎(chǔ)上，本文以實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電的動態(tài)模擬為基本目標(biāo)

2、，設(shè)計了一套風(fēng)力機(jī)模擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)分為三部分：上位機(jī)、模擬系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)。 上位機(jī)是一臺PC機(jī)，是整個系統(tǒng)的控制中心，其控制軟件完成三個功能：界面、數(shù)值處理、上下位機(jī)之間的通訊；通過它實現(xiàn)信息的人機(jī)交換。 模擬系統(tǒng)主要包括DSP模擬控制器、變頻器和模擬風(fēng)葉輪的原動機(jī)三大部分。在綜述目前風(fēng)輪機(jī)及其模擬技術(shù)基礎(chǔ)上，針對風(fēng)力發(fā)電模擬技術(shù)的客觀要求提出適合實驗室環(huán)境的動態(tài)模擬算法；以DSP為核心構(gòu)建了基于直接轉(zhuǎn)矩控制(DTC)的

3、風(fēng)輪機(jī)模擬控制器，介紹了DSP軟硬件設(shè)計，從而實現(xiàn)了風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪機(jī)械特性的動態(tài)模擬。 變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)可獲得最佳葉尖速比，實現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲。無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)保留了交流勵磁雙饋發(fā)電的優(yōu)點，所匹配的電力電子裝置只需處理轉(zhuǎn)差功率，容量大大降低，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、牢固可靠。以無刷雙饋發(fā)電機(jī)(brushlessdoubly-fedmachine)為核心構(gòu)建了變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)，介紹研究了無刷雙饋電機(jī)的基本原理、推導(dǎo)相應(yīng)數(shù)學(xué)模型和矢量解耦控制