定子匝間故障的雙饋風(fēng)力發(fā)電機組建模與運行分析.pdf

1、風(fēng)力發(fā)電正隨著人們對能源和環(huán)境問題的關(guān)注而得到快速發(fā)展，相比于太陽能、核能等新能源發(fā)電，風(fēng)力發(fā)電是極具潛力、極具大規(guī)模開發(fā)條件和商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式。
　　基于雙饋風(fēng)力發(fā)電機的變速恒頻機組，以其所需勵磁變頻器容量較小，調(diào)速范圍寬、有功和無功功率解耦控制等優(yōu)點，逐漸成為當(dāng)前國際主流的風(fēng)力發(fā)電機組。雙饋風(fēng)力發(fā)電機的運行環(huán)境差，運行工況復(fù)雜多變，故其故障幾率很高。其中，定子匝間短路故障是雙饋風(fēng)力發(fā)電機常見的一種內(nèi)部故障，其發(fā)展常常會

2、導(dǎo)致相間短路或單相接地短路，危害嚴重。有資料表明，一臺感應(yīng)電動機發(fā)生定子匝間短路故障之后，仍能持續(xù)全壓運行幾百個小時。這就意味著，感應(yīng)電機，包括雙饋風(fēng)力發(fā)電機是可以帶定子匝間短路故障而“病態(tài)”運行的。雙饋風(fēng)力發(fā)電機大多位于偏遠地區(qū)和海面，維護人員難以對其及時維護，這更增加了雙饋風(fēng)力發(fā)電機發(fā)生定子匝間短路故障后而“病態(tài)”運行的幾率。本文針對發(fā)生定子匝間短路故障的雙饋風(fēng)力發(fā)電機組進行研究分析，完成的主要工作和取得的成果如下：
　　首先

3、，本文基于多回路理論建立了雙饋風(fēng)力發(fā)電機在正常以及發(fā)生定子匝間短路故障情況下在ABC三相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，推導(dǎo)了其在dq0同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，并在Matlab/Simulink仿真環(huán)境下搭建了其正常與故障電機模型，之后對比Matlab自帶的例程的仿真結(jié)果，驗證了該模型的正確性。
　　其次，研究了在風(fēng)速變化時，發(fā)生定子匝間短路故障的雙饋風(fēng)力發(fā)電機在不同故障程度下，能否實現(xiàn)最大風(fēng)能追蹤。結(jié)果表明：發(fā)生定子匝間短路故障的雙