雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行特性及其熱性能分析研究.pdf

1、隨著常規(guī)能源日趨匱乏和環(huán)境問(wèn)題的日趨嚴(yán)重，以風(fēng)力發(fā)電為代表的新能源發(fā)電技術(shù)在全世界范圍內(nèi)正以前所未有的速度發(fā)展。風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)發(fā)電機(jī)運(yùn)行特點(diǎn)可以分為恒速恒頻和變速恒頻兩種，其中變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組具有可變速運(yùn)行、靈活的轉(zhuǎn)子交流勵(lì)磁、變流器容量小和良好的功率調(diào)節(jié)能力等特性，是目前最廣泛采用的風(fēng)電機(jī)組類型之一。
　　本文以雙饋風(fēng)電機(jī)組為主要研究對(duì)象，對(duì)其進(jìn)行了運(yùn)行原理分析、控制策略研究，并對(duì)作為其主要組成部件之一的雙饋電機(jī)進(jìn)行了深入

2、的熱性能分析、故障特性及壽命預(yù)測(cè)研究等。首先介紹了雙饋風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行原理，詳細(xì)推導(dǎo)和建立了雙饋風(fēng)電機(jī)組各組成部件的數(shù)學(xué)模型，建立了基于定子磁鏈定向的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)矢量控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了最大功率跟蹤及有功、無(wú)功功率的解耦和獨(dú)立控制。在Matlab/Simulink平臺(tái)上搭建了系統(tǒng)仿真模型，研究了其在不同風(fēng)速條件下的運(yùn)行特性。仿真結(jié)果表明所搭建的模型具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性，能正確反映雙饋風(fēng)電機(jī)組內(nèi)部各變量的關(guān)系。其次分析了雙饋電機(jī)內(nèi)部的損耗原

3、理及溫升機(jī)制，結(jié)合傳熱學(xué)理論，基于相似理論與電路理論搭建了集總參數(shù)法的雙饋電機(jī)熱網(wǎng)絡(luò)模型，將其嵌套至雙饋風(fēng)電機(jī)組動(dòng)態(tài)仿真模型中，研究電機(jī)組件的發(fā)熱和冷卻機(jī)制，并在風(fēng)速變化條件下對(duì)電機(jī)定子繞組進(jìn)行暫態(tài)和穩(wěn)態(tài)的熱性能分析研究。然后分別研究了電機(jī)冷卻系統(tǒng)故障和電壓不平衡故障的故障機(jī)理?；谒⒌哪Ｐ?，得到了這兩種故障條件下電機(jī)的故障特性及電機(jī)的溫升特性，并與實(shí)際風(fēng)電場(chǎng)采集的SCADA數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)分析，結(jié)果驗(yàn)證了所建立熱網(wǎng)絡(luò)模型及機(jī)理分析的合