双馈风力发电模拟实验机组

双馈式风力发电机并网与解列控制及仿真研究∗郑景文;刘鹏;李玉超【摘要】The control process and control strategies of Doubly-fed wind power generator’s Grid-connection and Splitting Cutting-out were studied. Based on the mathematical model of doubly-fed wind power generator, the corresponding Control schemes of Grid-connection and Splitting have carried on the detailed introduction and analysis. Then based on PSCAD/EMTDC simulation, the theoretical analysis results were verified. The results showed that:the grid-connection control strategy makes voltage amplitude fluctuation smaller and it has higher control precision, quicker response and it can follow the Grid-voltage; Accordingto the starting grid step, it can realize the interconnection of zero impacts between the stator current. Stator current closed-loop control strategy based on slope control can smooth and rapid control stator current and fast drop-out, it makes whole solution column process moresmoothly;Solution steps listed can make the doubly-fed generator cut out quickly from the power grid, completing the process of soft solution column.%对双馈式风力发电机的起动并网、解列切出的控制过程和控制策略进行了研究。

双馈风力发电机书摘要：一、双馈风力发电机的原理与结构二、双馈风力发电机的优缺点三、双馈风力发电机在我国的应用与发展四、双馈风力发电机的运行维护与管理五、双馈风力发电机的未来发展趋势正文：一、双馈风力发电机的原理与结构双馈风力发电机是一种采用双馈传动技术的风力发电机组。

其主要由风轮、传动系统、发电机、变频器和控制系统等部分组成。

双馈风力发电机的原理是利用风力驱动风轮，风轮通过传动系统将动力传递给发电机，发电机发出电能经过变频器调节电压和频率后，输送到电网。

二、双馈风力发电机的优缺点双馈风力发电机具有以下优点：1.高效率：双馈风力发电机的转子与电网直接连接，降低了损耗，提高了发电效率。

2.适应性强：双馈风力发电机具有较强的适应性，可适应不同风速和风况条件。

3.结构紧凑：双馈风力发电机采用双馈传动技术，使得发电机尺寸较小，降低了整个机组的体积和重量。

4.可靠性较高：双馈风力发电机的传动系统相对简单，维护方便，运行可靠性较高。

然而，双馈风力发电机也存在一定的缺点：1.对风速要求较高：双馈风力发电机的最佳工作效率对应于一定风速范围，当风速低于或高于这个范围时，效率会降低。

2.噪音较大：由于传动系统的存在，双馈风力发电机的噪音较直驱风力发电机较大。

3.投资成本较高：与直驱风力发电机相比，双馈风力发电机的投资成本和维护成本较高。

三、双馈风力发电机在我国的应用与发展我国双馈风力发电机的技术水平世界领先，已成为全球最大的双馈风力发电机市场。

近年来，我国政府高度重视新能源产业的发展，双馈风力发电机在我国得到了广泛应用。

根据统计数据，我国双馈风力发电机的装机容量持续增长，占全部风力发电装机容量的绝大部分。

四、双馈风力发电机的运行维护与管理为确保双馈风力发电机的稳定运行和延长机组寿命，运行维护与管理至关重要。

主要包括以下几个方面：1.定期检查：定期对双馈风力发电机的各个部件进行检查，确保机组处于良好状态。

2.故障排查：发现故障及时进行排查，分析原因并进行修复。

双馈型风力发电变流器及其控制随着环保意识的日益增强和可再生能源的广泛应用，风力发电技术得到了快速发展。

双馈型风力发电变流器作为风力发电系统中的关键设备之一，在提高风能利用率和电能质量方面具有重要作用。

本文将介绍双馈型风力发电变流器的工作原理、特点优势及其控制方式。

双馈型风力发电变流器是一种交直流变换设备，可将风力发电机发出的交流电转换为直流电，再供给电力系统使用。

其工作原理是采用双馈（交流和直流）线路，通过电力电子器件（如IGBT、SGCT等）的开关动作，控制交流和直流电流的双向流动，实现能量的交直流转换。

高效性：双馈型风力发电变流器具有较高的能量转换效率，可实现风能的最大化利用。

灵活性：双馈型风力发电变流器可通过控制开关器件的占空比，调节输出电流的幅值、频率和相位，满足不同风速和负荷条件下的运行需求。

稳定性：双馈型风力发电变流器可有效平抑风速波动带来的影响，提高电力系统的稳定性。

维护性：双馈型风力发电变流器采用模块化设计，便于维护和检修，降低了运维成本。

矢量控制：通过控制交流侧电流的幅值和相位，实现有功功率和无功功率的解耦控制，提高电力系统的稳定性。

直接功率控制：采用瞬时功率采样，通过控制逆变侧电流的幅值和相位，直接控制有功功率和无功功率，具有快速的动态响应。

神经网络控制：利用神经网络技术，建立风力发电变流器数学模型，实现自适应控制和优化运行。

模糊控制：基于模糊逻辑理论，通过模糊控制器对变流器进行非线性控制，具有良好的鲁棒性和适应性。

双馈型风力发电变流器作为风力发电系统的关键设备之一，具有高效、灵活、稳定和维护简便等特点及优势。

其控制方式多种多样，包括矢量控制、直接功率控制、神经网络控制和模糊控制等，可根据实际应用场景选择合适的控制方式以实现最优运行。

随着风电技术的不断发展，双馈型风力发电变流器在未来将发挥更加重要的作用，为可再生能源的广泛应用和绿色能源转型提供强有力的支持。

随着环境保护和可持续发展的日益重视，风力发电作为一种清洁、可再生的能源，越来越受到人们的。

双馈异步风力发电机组与永磁直驱风力发电机组性能的比较分析首先是性能方面。

双馈异步风力发电机组是由一个固定转子和一个可转动转子组成的，通过转子之间的电磁耦合来传递功率。

双馈异步发电机具有较高的效率、适应力强和荷载能力大等优点。

它能够在不同风速下保持较高的效率，适应风速变化较大的情况。

而永磁直驱风力发电机组则利用永磁同步电机直接驱动发电，具有高效率、高可靠性、可控性好等特点。

由于没有传动装置，能量损失较小，因此永磁直驱发电机组的效率比双馈异步发电机组更高。

同时，永磁直驱发电机组的控制系统较为简单，响应速度快，具有更好的调节性能。

其次是控制方面。

双馈异步风力发电机组需要借助功率电子装置来实现转子的控制和发电机的转速调节。

控制系统复杂，对于变电网的响应速度也较慢。

而永磁直驱风力发电机组由于直接驱动，控制系统较为简单，并且响应速度较快。

永磁直驱发电机组的转速可以精确控制，实现最优的功率调节和跟踪，有利于提高发电效益。

最后是可靠性方面。

双馈异步风力发电机组由于有转子与转子间的电磁耦合，对风机的载荷波动和瞬态故障具有一定的鲁棒性，能够保持较高的转矩输出。

而永磁直驱风力发电机组的可靠性较高，因为没有传动装置，减少了故障点，提高了系统的可靠性。

但是，永磁材料的稳定性较差，容易受到温度和磁场的影响，对恶劣环境的适应能力相对较弱。

综上所述，双馈异步风力发电机组与永磁直驱风力发电机组在性能、控制、可靠性等方面存在差异。

双馈异步发电机组具有适应风速变化较大的能力，但控制系统复杂，响应速度较慢。

永磁直驱发电机组具有高效率、简单的控制系统和快速的响应速度，但对恶劣环境的适应能力较弱。

因此，在实际应用中需要根据具体情况选择适合的发电机组类型。

双馈异步风力发电机机组变流器基本运行原理一、引言随着清洁能源的发展和利用，风力发电已成为重要的可再生能源之一。

而在风力发电中，双馈异步风力发电机机组变流器被广泛应用。

本文将从双馈异步风力发电机机组基本结构和原理出发，详细介绍其变流器的基本运行原理，以期帮助读者对该技术有更深入的了解。

二、双馈异步风力发电机机组基本结构和原理1.双馈异步风力发电机机组的基本结构双馈异步风力发电机机组由风机、机械变速器、发电机和变流器组成，其中变流器是关键的部件。

双馈异步发电机的名称中“双馈”指的是发电机转子上的两套电枢绕组，一套用于外接到电网上的变流器，另一套用于发电机自身的转子饱和控制。

这种结构使得发电机对风速的变化更具有稳定性和高效性，适应了风能资源的变化。

2.双馈异步风力发电机机组的工作原理双馈异步风力发电机机组的工作原理是利用风机收集风能，并通过机械变速器将风机转子的旋转速度调整为适合发电机组的旋转速度，然后将发电机的输出交流电经过变流器转换为直流电，再通过变流器将直流电转换为符合电网要求的交流电。

在这一过程中，变流器起到了关键作用。

三、双馈异步风力发电机机组变流器基本运行原理1.变流器的功能双馈异步风力发电机机组的变流器是连接风力发电机和电网的关键设备，其主要功能是将发电机输出的交流电转换为符合电网要求的交流电。

在风能转换为电能的过程中扮演了至关重要的角色。

2.变流器的基本构造双馈异步风力发电机机组的变流器包含整流器、中间直流环节和逆变器三部分。

整流器主要将发电机输出的交流电转换为直流电，中间直流环节用于存储和平稳直流电的波动，逆变器则将直流电转换为符合电网要求的交流电。

3.变流器的工作原理变流器通过控制发电机输出的交流电的频率和电压，将其转换为符合电网要求的交流电。

变流器运用了现代电力电子技术，能够实现对发电机输出电流的精确调节，并且保证输出交流电的质量和稳定性。

在变流器的运行过程中，控制系统起到了关键的作用，通过对变流器工作状态的监测和控制，保证了发电机组的安全可靠运行。

双馈风机及其变流器建模与控制以双馈风机及其变流器建模与控制为标题的文章双馈风机是一种常见的风力发电机组，其特点是通过双馈变流器将风机的转子电流和电网的电流分别输送到定子和转子上。

这种结构使得双馈风机具有较高的功率转换效率和较好的电网适应性。

本文将介绍双馈风机及其变流器的建模与控制方法。

双馈风机的建模是指将其电气特性抽象成数学模型，以便进行仿真和控制分析。

双馈风机的主要部分包括风轮、变速箱、发电机和变流器等。

在建模过程中，需要考虑风轮的气动特性、发电机的电磁特性以及转速与功率之间的关系。

双馈风机的变流器是实现电能转换的关键部件，它将风机的输出电流转换为交流电并注入电网中。

变流器的主要功能是控制电机的转速和功率输出，并实现与电网的稳定连接。

常见的双馈风机变流器包括电压源型和电流源型两种。

在双馈风机的控制中，主要包括转速控制和功率控制两个方面。

转速控制是指根据风机的运行状态调整转子的转速，以保持风机的最佳工作状态。

功率控制是指根据电网的需求调节风机的输出功率，以实现电网的稳定运行。

双馈风机的转速控制可以通过控制变流器的电流和电压来实现。

采用感应电机的双馈风机通常采用转子侧电流控制的方式，通过调节转子电流的大小和相位来控制转子的转速。

而采用永磁同步电机的双馈风机则可以通过调节转子侧电压来控制转速。

功率控制是通过控制变流器的输出功率来实现的。

在双馈风机中，可以通过控制转子电流的大小和相位来调节风机的输出功率。

同时，还可以通过控制变流器的电压和频率来实现功率调节。

双馈风机及其变流器的建模与控制是风力发电系统中的重要研究内容。

通过建模和仿真分析，可以研究双馈风机在不同工况下的性能特点，优化控制策略，提高发电效率。

同时，还可以研究变流器的设计和控制方法，提高风力发电系统的可靠性和稳定性。

双馈风机及其变流器的建模与控制是风力发电研究中的重要方向。

通过建立准确的数学模型，并采用合理的控制策略，可以实现双馈风机的高效运行和稳定输出。