液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組低電壓穿越控制研究.pdf

1、隨著風(fēng)力機(jī)大型化進(jìn)程的推進(jìn)，風(fēng)力發(fā)電在電網(wǎng)中所占的比重逐漸增加。為確保大規(guī)模風(fēng)電接入電網(wǎng)后電力系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性、安全性與可靠性，世界各國都相繼對(duì)風(fēng)電場(chǎng)/風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)技術(shù)提出了嚴(yán)格的規(guī)范。其中，低電壓穿越是風(fēng)電機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行的最大挑戰(zhàn)，也是當(dāng)前風(fēng)電場(chǎng)接入電網(wǎng)后亟待解決的重要難題。
　　本文以液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為研究對(duì)象，該機(jī)組通過定量泵-變量馬達(dá)閉式液壓系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)風(fēng)力機(jī)到發(fā)電機(jī)之間的功率傳輸，減小了機(jī)艙重量，提高了發(fā)電質(zhì)量，降低了對(duì)電網(wǎng)

2、的沖擊。與傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組一樣，液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組同樣需要具備低電壓穿越能力。
　　本文針對(duì)液壓型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組低電壓穿越控制方法展開研究，利用機(jī)理建模的方法建立風(fēng)力機(jī)模型、液壓傳動(dòng)模型、同步發(fā)電機(jī)模型和勵(lì)磁系統(tǒng)模型。考慮機(jī)組發(fā)電機(jī)負(fù)載特性與風(fēng)力機(jī)的能量捕獲輸入，研究機(jī)組的狀態(tài)空間模型，并建立機(jī)組耦合數(shù)學(xué)模型。
　　以機(jī)組液壓傳輸系統(tǒng)為研究對(duì)象，研究系統(tǒng)非線性，探索系統(tǒng)能量傳遞與耗散機(jī)理，分析系統(tǒng)耦合特性，確定線性化與解耦方法

3、。提出通過比例節(jié)流閥開度和變量馬達(dá)擺角控制液壓系統(tǒng)輸出轉(zhuǎn)矩和輸出轉(zhuǎn)速的低電壓穿越控制方法。分別基于動(dòng)態(tài)面控制和能量耗散規(guī)律對(duì)變量馬達(dá)擺角和比例節(jié)流閥開度控制律進(jìn)行推導(dǎo)分析，擬實(shí)現(xiàn)機(jī)組低電壓穿越過程中傳輸功率的快速調(diào)整，同時(shí)保證發(fā)電機(jī)穩(wěn)定工作于工頻轉(zhuǎn)速，保持并網(wǎng)運(yùn)行。
　　在MATLAB/Simulink中搭建仿真模型，分別對(duì)三相電壓等幅跌落、兩相對(duì)地短路故障和單相對(duì)地短路故障進(jìn)行低電壓運(yùn)行仿真分析，得到機(jī)組在不同電網(wǎng)故障下的瞬態(tài)響