變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來，風(fēng)能作為一種可再生的清潔能源日益受到世界各國的廣泛重視，風(fēng)力發(fā)電快速發(fā)展己有將近20年的歷史，其中基于變速恒頻技術(shù)的交流勵磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)發(fā)電方案己經(jīng)是風(fēng)力發(fā)電中的一大重點課題。交流勵磁發(fā)電機(jī)作為發(fā)電機(jī)運行的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，利用變速恒頻技術(shù)后可大大提高風(fēng)能的利用率。交流勵磁發(fā)電機(jī)可改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速可變，具有獨立的有功無功調(diào)節(jié)能力，特別適用于風(fēng)力發(fā)電。 本文在傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電的基礎(chǔ)上，致力于研究變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)，以作

2、為變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)用的交流勵磁雙饋電機(jī)為主要研究對象，進(jìn)行了深入的研究，主要包括以下幾方面： 1．給出了風(fēng)能的相關(guān)知識及其開發(fā)利用、風(fēng)力發(fā)電的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，列舉了目前世界上幾種風(fēng)電技術(shù)，預(yù)測出未來風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展方向，介紹了交流勵磁雙饋電機(jī)發(fā)展概況和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。 2．研究了交流勵磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)作變速恒頻運行時的工作原理和優(yōu)勢，推導(dǎo)了交流勵磁發(fā)電機(jī)在a-b-c坐標(biāo)系和d-q坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，并分析了其運行特性、有

3、功功率和無功功率。 3．分析了常用發(fā)電機(jī)的勵磁方式，通過對交流勵磁發(fā)電機(jī)的三相靜止坐標(biāo)系數(shù)學(xué)模型和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系數(shù)學(xué)模型的研究，提出了基于定子磁場定向的矢量控制策略，設(shè)計了一種能量雙向流動的雙PWM變頻器，滿足了交流勵磁發(fā)電系統(tǒng)勵磁的需要，詳細(xì)分析了三相電壓型PWM整流器的基本原理和數(shù)學(xué)模型。 4．對雙PWM變換器進(jìn)行Matlab/simulink仿真，結(jié)果表明能夠很好的滿足交流勵磁發(fā)電系統(tǒng)的需要，同時對整個發(fā)電機(jī)系統(tǒng)進(jìn)