變速恒頻風力發(fā)電模擬系統(tǒng)的研究.pdf

1、能源，是國民經(jīng)濟發(fā)展的重要物質基礎，但常規(guī)能源短缺尤其石油等優(yōu)質能源的短缺，已成為世界經(jīng)濟發(fā)展的瓶頸。風能是一種可大規(guī)模發(fā)展的可再生的替代能源，而風力發(fā)電系統(tǒng)構成及運行都非常復雜，在不具備風電場環(huán)境的實驗室研究風力發(fā)電技術時，建立風力機模擬系統(tǒng)非常必要，這不僅可提高研究質量，而且可縮短研究進程，減少研究經(jīng)費。 風力機模擬系統(tǒng)的研究在國內外仍是一個新課題，在分析目前風力機及其模擬方法的基礎上，本文以實現(xiàn)風力發(fā)電的動態(tài)模擬為基本目標

2、，設計了一套風力機模擬系統(tǒng)，該系統(tǒng)分為三部分：上位機、模擬系統(tǒng)和發(fā)電系統(tǒng)。 上位機是一臺PC機，是整個系統(tǒng)的控制中心，其控制軟件完成三個功能：界面、數(shù)值處理、上下位機之間的通訊；通過它實現(xiàn)信息的人機交換。 模擬系統(tǒng)主要包括DSP模擬控制器、變頻器和模擬風葉輪的原動機三大部分。在綜述目前風輪機及其模擬技術基礎上，針對風力發(fā)電模擬技術的客觀要求提出適合實驗室環(huán)境的動態(tài)模擬算法；以DSP為核心構建了基于直接轉矩控制(DTC)的

3、風輪機模擬控制器，介紹了DSP軟硬件設計，從而實現(xiàn)了風力機風輪機械特性的動態(tài)模擬。 變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)可獲得最佳葉尖速比，實現(xiàn)最大風能捕獲。無刷雙饋風力發(fā)電機保留了交流勵磁雙饋發(fā)電的優(yōu)點，所匹配的電力電子裝置只需處理轉差功率，容量大大降低，系統(tǒng)結構簡單、牢固可靠。以無刷雙饋發(fā)電機(brushlessdoubly-fedmachine)為核心構建了變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)，介紹研究了無刷雙饋電機的基本原理、推導相應數(shù)學模型和矢量解耦控制