雙饋風力發(fā)電機運行特性及其熱性能分析研究.pdf

1、隨著常規(guī)能源日趨匱乏和環(huán)境問題的日趨嚴重，以風力發(fā)電為代表的新能源發(fā)電技術在全世界范圍內正以前所未有的速度發(fā)展。風力發(fā)電系統(tǒng)根據發(fā)電機運行特點可以分為恒速恒頻和變速恒頻兩種，其中變速恒頻雙饋風電機組具有可變速運行、靈活的轉子交流勵磁、變流器容量小和良好的功率調節(jié)能力等特性，是目前最廣泛采用的風電機組類型之一。
　　本文以雙饋風電機組為主要研究對象，對其進行了運行原理分析、控制策略研究，并對作為其主要組成部件之一的雙饋電機進行了深入

2、的熱性能分析、故障特性及壽命預測研究等。首先介紹了雙饋風電機組的運行原理，詳細推導和建立了雙饋風電機組各組成部件的數學模型，建立了基于定子磁鏈定向的雙饋風力發(fā)電機矢量控制系統(tǒng)，實現了最大功率跟蹤及有功、無功功率的解耦和獨立控制。在Matlab/Simulink平臺上搭建了系統(tǒng)仿真模型，研究了其在不同風速條件下的運行特性。仿真結果表明所搭建的模型具有良好的動態(tài)響應特性，能正確反映雙饋風電機組內部各變量的關系。其次分析了雙饋電機內部的損耗原

3、理及溫升機制，結合傳熱學理論，基于相似理論與電路理論搭建了集總參數法的雙饋電機熱網絡模型，將其嵌套至雙饋風電機組動態(tài)仿真模型中，研究電機組件的發(fā)熱和冷卻機制，并在風速變化條件下對電機定子繞組進行暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)的熱性能分析研究。然后分別研究了電機冷卻系統(tǒng)故障和電壓不平衡故障的故障機理?；谒⒌哪Ｐ?，得到了這兩種故障條件下電機的故障特性及電機的溫升特性，并與實際風電場采集的SCADA數據進行比對分析，結果驗證了所建立熱網絡模型及機理分析的合