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變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的建模與仿真研究.rar

資 源 簡(jiǎn) 介

變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)因其高效性和實(shí)用性正受到越來(lái)越多的關(guān)注,有著良好的發(fā)展前景。本文致力于研究變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù),從分析其運(yùn)行機(jī)理入手,比較了定槳距、變槳距和變速恒頻風(fēng)力發(fā)電的區(qū)別,選定雙饋式變速恒頻方案:它在低風(fēng)速階段主要進(jìn)行變槳距調(diào)節(jié)追求最大風(fēng)能捕獲,高風(fēng)速時(shí)通過控制雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)的電流,達(dá)到定子輸出恒頻和有功、無(wú)功的獨(dú)立調(diào)節(jié)。變槳距風(fēng)力機(jī)作為風(fēng)能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能的設(shè)備,是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的重要組成部分,它與風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源的匹配問題直接影響到了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行特性。本文以風(fēng)能理論為基礎(chǔ),探討了風(fēng)力機(jī)組設(shè)備的選型問題,建立起風(fēng)速和風(fēng)力機(jī)系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型。雙饋異步電機(jī)是變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的核心。本文分析了其基本運(yùn)行特點(diǎn),指出雙饋發(fā)電機(jī)具有普通交流電機(jī)無(wú)法比擬的優(yōu)點(diǎn);研究了穩(wěn)態(tài)電路和功率平衡關(guān)系,并詳細(xì)推導(dǎo)出M-T-0坐標(biāo)系下的5階狀態(tài)方程,建立起定子磁鏈定向矢量控制系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了定子有功和無(wú)功的解耦控制,使電機(jī)控制簡(jiǎn)單化。變頻器是雙饋電機(jī)實(shí)現(xiàn)變速恒頻運(yùn)行的關(guān)鍵,本文選定了六脈波交-交變頻器作為勵(lì)磁電源。通過對(duì)其主電路結(jié)構(gòu)、余弦交截法和觸發(fā)脈沖產(chǎn)生原理等的進(jìn)一步分析,建立起六脈波交-交變頻器的數(shù)學(xué)模型,并處理了與變頻器與發(fā)電機(jī)的接口問題。最后,利用Matlab6.5/Simulink5.0仿真軟件,建立了系統(tǒng)各組成部分的仿真模型,并進(jìn)行了仿真實(shí)驗(yàn)研究。仿真結(jié)果表明,所建模型是正確的,變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)具有良好的運(yùn)行特性。

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