風(fēng)力發(fā)電運(yùn)行控制研究.pdf

1、隨著世界各國(guó)越來越重視對(duì)可再生能源的應(yīng)用，特別是在全球能源危機(jī)、資源緊缺、環(huán)境污染等問題出現(xiàn)時(shí)，風(fēng)力發(fā)電將會(huì)得到空前發(fā)展。眾所周知，風(fēng)力發(fā)電清潔無污染，施工建成短，占地面積小，投資比較靈活，具有一定的經(jīng)濟(jì)效益和社會(huì)意義。正是在這種具有很大利用前景的條件下，各國(guó)都加大了對(duì)風(fēng)力發(fā)電的投入，包括大量資金的投入、技術(shù)人員的培養(yǎng)以及各級(jí)政府的鼓勵(lì)和相關(guān)政策的實(shí)施，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)得到空前提高，發(fā)電設(shè)備也越來越符合質(zhì)量要求。在當(dāng)今的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)中，變頻

2、恒速的雙饋感應(yīng)發(fā)電系統(tǒng)是其中一主要發(fā)展方向。隨著單機(jī)容量的不斷增大，總裝機(jī)容量規(guī)模也越來越大，從而對(duì)并網(wǎng)的技術(shù)要求也越來越嚴(yán)格。本文主要立足于理論分析，在建立各個(gè)子系統(tǒng)仿真模型后，通過matlab仿真分析其運(yùn)行時(shí)控制系統(tǒng)的可行性。
　　本文首先介紹了風(fēng)力發(fā)電在我國(guó)的發(fā)展趨勢(shì)及現(xiàn)狀，研究了其現(xiàn)實(shí)意義，概述了本文研究的內(nèi)容；然后對(duì)雙饋感應(yīng)電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了闡述，分別對(duì)其各個(gè)組成部分進(jìn)行了分析，先對(duì)風(fēng)速主要四種關(guān)系式進(jìn)行了簡(jiǎn)單的描

3、述，包括基本風(fēng)、隨機(jī)風(fēng)、陣風(fēng)以及階躍風(fēng)，分別介紹了四種風(fēng)速類型的基本形成原理以及相應(yīng)的數(shù)學(xué)表達(dá)式，并通過建模仿真確定了其準(zhǔn)確性；然后闡述了風(fēng)力機(jī)的運(yùn)行原理，即將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為另一種形式的機(jī)械能的旋轉(zhuǎn)裝置，其輸入的是風(fēng)速作用于葉片產(chǎn)生的機(jī)械能，從而輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩，利用數(shù)學(xué)關(guān)系式建立了仿真模型；接下來對(duì)雙饋電機(jī)的發(fā)電原理進(jìn)行了理論分析，在空載并網(wǎng)前，雙饋電機(jī)定子繞組通過并網(wǎng)開關(guān)直接與電力網(wǎng)絡(luò)相連，轉(zhuǎn)子繞組則通過雙向電壓變頻器實(shí)現(xiàn)與電力網(wǎng)絡(luò)能量相互

4、流通，通過坐標(biāo)變換得到了雙饋電機(jī)在同步旋轉(zhuǎn)速度 dq坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，同時(shí)再加上一定的控制策略，本文主要應(yīng)用基于定子磁鏈定向的矢量控制，對(duì)其功率進(jìn)行解耦控制，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定。通過對(duì)上述介紹的各個(gè)子系統(tǒng)建模，在matlab的simulink中實(shí)現(xiàn)對(duì)其并網(wǎng)結(jié)構(gòu)模型的建立以及沒有矢量控制系統(tǒng)的仿真模型，在設(shè)定好各個(gè)參數(shù)值后，得到了所要研究的仿真曲線；通過對(duì)仿真曲線的分析，在包含矢量控制模型時(shí)，雙饋電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)的輸出功率能很好的追蹤轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，跟