交流勵磁變速風(fēng)電機組的研究與仿真.pdf_第1頁
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文檔簡介

1、廣泛地推廣和發(fā)展風(fēng)力發(fā)電是解決能源危機的有效途徑。變速風(fēng)力發(fā)電機組因其可實現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲,已成為并網(wǎng)風(fēng)電機組的主要形式。本論文以交流勵磁變速風(fēng)力發(fā)電機組為研究對象,對機組中包括風(fēng)力機、交流勵磁發(fā)電機、變頻器及風(fēng)電機組控制策略等組成部分展開研究與討論。 分析了交流勵磁風(fēng)電機組變速運行的原理及功率平衡方程,從數(shù)學(xué)關(guān)系上論證了交流勵磁電機之所以表現(xiàn)出寬調(diào)速范圍及功率解耦控制等新特性,均由交流電機轉(zhuǎn)子側(cè)勵磁電源決定的。利用坐標(biāo)變換理論推

2、導(dǎo)了交流勵磁電機在三相及兩相坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型,并構(gòu)建了仿真模型。 以風(fēng)力機能量轉(zhuǎn)換原理為基礎(chǔ),建立了風(fēng)力機運行特性的數(shù)學(xué)模型,以該模型為研究對象詳細(xì)分析了直流電動機模擬風(fēng)力機的控制策略及仿真方法,并在Matlab環(huán)境下組建了風(fēng)力機特性模擬系統(tǒng),利用該系統(tǒng)給出了在不同風(fēng)速下的仿真輸出特性曲線,仿真結(jié)果表明采用PI調(diào)節(jié)的電流閉環(huán)算法的風(fēng)力機特性模擬方案,具有較高的精確度及較快的動態(tài)響應(yīng),可以方便地應(yīng)用于實驗室環(huán)境下風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研

3、究。 對交流勵磁電機轉(zhuǎn)子端勵磁側(cè)采用交-直-交結(jié)構(gòu)的變頻器進行了結(jié)構(gòu)、特性分析與數(shù)學(xué)模型的建立。介紹了SPWM與SVPWM兩種脈寬調(diào)制技術(shù)的原理與設(shè)計方法,并在Matlab環(huán)境下對兩種脈寬調(diào)制技術(shù)進行了仿真試驗,并得到了理想的輸出結(jié)果。該脈寬調(diào)制發(fā)生器模型將用于對勵磁端變頻器的輸出控制。 并網(wǎng)交流勵磁變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)存在不同的運行區(qū)域,各運行區(qū)域?qū)?yīng)的控制方式也有所不同。本文討論了并網(wǎng)交流勵磁變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運

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