双馈感应风力发电机实现LVRT仿真研究
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双馈风电系统的建模仿真研究与设计为了对双馈风电系统进行建模仿真研究和设计,需要考虑以下几个方面的内容:1.风机模型:风力发电机的模型通常由刚性转子、永磁同步发电机和转子侧的变频器组成。
确定风机的机械特性和电气特性,以及风速与输出功率之间的关系,这些参数可以通过实验或者已有的文献进行获得。
在仿真中,可以通过模拟风速和风机负载来测试系统的响应和性能。
2.变频器模型:变频器是双馈风电系统中非常重要的部分,它用于控制发电机的转速和电压。
为了进行仿真研究,需要构建变频器的电路模型,并确定其控制策略和参数。
常用的控制策略包括电压控制和转速闭环控制。
通过仿真可以测试不同的控制策略在不同工况下的性能。
3. 功率电子器件模型:双馈风电系统中包含多个功率电子器件,如变频器中的IGBT、MOSFET等。
需要建立这些器件的模型并确定其参数,例如电容和电感的数值。
这些模型可以通过电路仿真软件进行建立,例如PSCAD、MATLAB/Simulink等。
4.输电网模型:双馈风电系统需要将发电的电能输送到电网中。
因此,需要建立电网的模型,并考虑电网的稳定性和电气参数。
可以根据实际情况设置电网中的节点并确定节点的参数。
通过仿真可以测试风电系统在不同节点工况下的运行稳定性。
在进行双馈风电系统的建模仿真研究和设计时1.在建模过程中,需要准确获取系统参数,例如风机特性曲线、变频器控制参数等。
这些参数对于研究系统的性能和运行特性非常重要。
2.在仿真过程中,可以考虑不同的工况条件,例如不同的风速和负载情况。
通过测试系统在不同工况下的性能,可以评估系统的稳定性和效率。
3.在进行仿真研究时,可以采用不同的控制策略和算法,例如PID控制、模糊控制和最优控制等。
通过比较这些控制策略在系统性能上的差异,可以选择最优的控制方案。
总之,双馈风电系统的建模仿真研究和设计需要考虑风机模型、变频器模型、功率电子器件模型和输电网模型等方面的内容,并进行准确参数的设置和不同工况下的测试。
工学学士学位论文双馈风力发电机电压跌落仿真专业名称电气工程及其自动化学生姓名 XX指导老师 XXXX大学20XX年6月摘要本文通过简述当今世界面临的能源危机及环境危机指出开发新能源的重要性。
从而指出,开发并利用好风能这种可再生的洁净能源,对全人类的进步与发展有着重大的意义。
同时,对国内外风力发电机的发展现状与趋势作出了说明。
在数学模型建立阶段,本文从a-b-c坐标系中的电机方程式的推导开始,以双馈风力发电机电磁暂态方程为基础,通过d-q坐标转换建立起较为简单的dq0系统下的双馈风力发电机的数学模型。
为仿真试验阶段中仿真模型的建立做好准备。
在仿真实验阶段,本文首先简要的介绍了MATLAB软件中simulink的功能及仿真原理,并且分类简单介绍了simulink中的一些常用模块。
接着根据已建立起的数学模型构建仿真模型。
在建立起仿真模型并选定参数之后,针对并网运行下电压跌落情形进行仿真并对得出的仿真图形进行讨论。
关键词:双馈风力发电机;并网;暂态模型;仿真AbstractThis paper through the world energy crisis and the environmental crisis in the face that the importance of developing the new energy. Thus, the development and use that good wind this renewable clean energy, Have a great significance to human progress and development. At the same time, explain the development of wind turbine generators for domestic situation and trends.In mathematical model establishment stage, the paper begins with the derivation for the motor equations in a-b-c coordinate; take the double-fed wind-driven generator electromagnetism transition condition equation as the foundation. Establish comparatively simple doubly-fed grid wind generators mathematical model under dq0 system by d - q coordinate transformation. Prepare for the simulation model establishment in the simulation experimental stage.In simulation experiment stage, this article first in brief introduction the function and simulation principle of MATLAB/simulink, and classified simply introduced in simulink some commonly used modules. Then establishes the simulation model which according to the mathematical model. After establishes the simulation model and designates the parameter, carries on the simulation and which discuss to the simulation graph in view of situations as stator side string reactance, short circuit and voltage forced landing.Key words: double-fed wind generator; Incorporation; transient model;simulation目录1、绪论 .................................................................................................................................. - 1 -1.1引言 (1)1.2新能源的开发 (1)1.2.1 能源危机引发的新能源开发 ............................................................................. - 1 -1.2.2 环境危机引发的新能源开发 ........................................................................... - 1 -1.3风力发电的现状与发展趋势 . (2)1.3.1 风力发电在国外的现状和发展趋势 ................................................................. - 2 -1.3.2 风力发电在我国的现状和发展趋势 ................................................................. - 3 -1.4研究电压跌落的意义 . (4)1.4.1 电压跌落的概念 ................................................................................................. - 4 -1.4.2 电压跌落的原因 ................................................................................................. - 5 -1.4.3 电压跌落的危害 ................................................................................................. - 5 -1.4.4 电压跌落的标准 ................................................................................................. - 6 -1.5风力发电系统常用的研究方法 . (10)1.6本文研究内容 (11)1.7本章小结 (11)2、双馈风力发电系统 ........................................................................................................ - 12 -2.1引言 (12)2.2双馈风力发电原理 (12)2.3双馈风力发电机的数学模型 (14)2.3.1 ABC坐标系下的双馈电机数学模型 ................................................................ - 14 -2.3.2 DQ坐标系下的双馈电机数学模型 .................................................................. - 17 -2.4坐标变换.. (18)2.5本章小结 (18)3、SIMULINK仿真建模 ....................................................................................................... - 19 -3.1引言 (19)3.2SIMULINK简介 (19)3.3SIMULINK的仿真原理 (19)3.3.1 SIMULINK仿真模块 .......................................................................................... - 19 -3.3.2 SIMULINK仿真过程 .......................................................................................... - 20 -3.4SIMULIN K中常用模块库及本次仿真实验所用到的仿真模块. (21)3.4.1 SIMULINK中常用模块库 .................................................................................. - 21 -3.4.2 本次仿真实验所用到的仿真模块 ................................................................... - 21 -3.5构建仿真模型 .. (24)3.6本章小结 (27)4、仿真结果分析 ................................................................................................................ - 28 -4.1引言 (28)4.2电压跌落仿真与分析 (28)4.3本章小结 (30)总结 ...................................................................................................................................... - 31 -致谢 ...................................................................................................................................... - 32 -参考文献 .............................................................................................................................. - 33 -1、绪论1.1引言风能作为一种清洁的可再生能源,越来越受到世界各国的重视。
论文双馈风力发电系统仿真技术研究摘要随着一些地区风电供应比例的急剧增加,大规模风电场对地区电网稳定性造成的影响愈发显著。
风力发电机的低电压穿越技术越来越受关注。
文中首先介绍了低电压穿越技术的概念、国外的相应标准,继而分析比较了有关此技术的双馈感应发电机建模问题、各种常见的实现低电压穿越的技术手段及改进控制策略。
最后描述了具备此技术的风电场对电力系统的影响。
根据电机学中异步电机的相关知识推导了双馈感应发电机在三相静止坐标系下的数学模型以及运动方程;在对双PWM电压型变流器原理分析基础上,推导了网侧PWM 变流器在三相静止坐标系下数学模型;为了便于控制系统设计,应用坐标变换技术将所建数学模型转换到两相旋转坐标系下;基于坐标变换技术和电机矢量控制理论,进行了电网电压定向的网侧变流器矢量控制设计和定子磁链定向的转子侧变流器矢量控制设计的研究;进行了亚同步速和超同步速时电机变速恒频发电和有功无功独立调节的仿真研究,仿真结果表明所设计的系统在实现了变速恒频发电的同时,实现了P、Q的完全解耦控制,验证了双馈感应风力发电系统理论分析和控制策略设计的正确性与可行性。
关键字:风力发电;变速恒频;双馈发电机;矢量控制目录摘要........................................................................................................................................ 第1章绪论 (1)1.1课题背景及意义 (1)1.1.1可再生能源开发的必要性 (1)1.1.2风能的开发利用 (2)1.2国内外风力发电技术的发展趋势 (2)1.2.1风力发电机组容量的发展趋势 (2)1.2.2并网风力发电机组的种类 (3)1.2.3风力发电机的发展 (4)1.3变速恒频发电的优点 (5)1.4本课题主要研究内容 (6)第2章双馈风力发电系统的结构特点和基本原理 (7)2.1双馈风力发电系统结构特点 (7)2.2风力机最大风能捕获原理 (7)2.3双馈感应发电机的运行原理 (9)2.4双馈感应发电机功率流动特点 (11)2.5转子励磁变流器的结构特点 (13)2.6 变速恒频双馈风电机组矢量励磁控制 (14)2.7 坐标变换技术 (15)第3章双馈风力发电系统仿真模型的建立 (17)3.1双馈感应发电机数学模型及仿真模型 (17)3.1.1双馈感应发电机的数学模型 (17)3.1.2双馈感应发电机的仿真模型 (20)3.2 双PWM电压型变流器的数学模型 (24)3.2.1网侧PWM变流器的数学模型 (25)3.2.2 双PWM电压型变流器直流环节的数学模型 (28)3.3 网侧变流器的电网电压定向矢量控制设计 (29)3.4 转子侧变流器的定子磁链定向矢量控制设计 (30)3.5 变速恒频双馈感应风力发电系统的并网仿真模型 (36)第4章仿真结果 (38)第5章结论............................................................................................... 错误!未定义书签。
第 38卷第 23期电力系统保护与控制 Vol.38 No.23 2010年 12月 1日Power System Protection and Control Dec. 1, 2010 基于主动式 IGBT 型 Crowbar 的双馈风力发电系统 LVRT 仿真研究苏平 1, 张靠社 2(1.西北电网有限公司西安输变电运行公司,陕西西安 710075; 2.西安理工大学水利水电学院,陕西西安 710048摘要:讨论了电网电压骤降下双馈感应风电(DFIG系统的低压穿越控制策略和保护方案。
在分析主动式 IGBT 型 Crowbar 电路的拓扑结构以及电网电压跌落时Crowbar 电路作用的基础上, 采用计及电网电压变化的 DFIG 数学模型, 建立了LVRT 控制模型。
通过仿真详细研究了 Crowbar 投切策略,仿真结果验证了Crowbar 电路以及控制策略的有效性,表明 Crowbar 电路能有效抑制转子过电流、直流母线过电压以及电磁转矩的振荡,并可在故障时向电网注入无功电流以帮助电网电压的恢复, 使 DFIG 实现低电压穿越。
关键词:双馈感应电机;电压跌落;风力发电;Crowbar;低电压穿越Simulation research for LVRT of DFIG with active IGBT CrowbarSU Ping1, ZHANG Kao-she2(1. Xi’an Transmission and Transformation Operation Company, Northwest China Grid Company Limited, Xi’an 710075, China; 2. Institute of Water Resources and Hydro-electric Engineering, Xi’an University of Technology, Xi’an 710048, ChinaAbstract :The LVRT control strategy and protection schemes of DFIG are discussed in condition of large external voltage dipOn the . basis of analyzing active IGBT Crowbar circuit topology as well as the effect of the Crowbar circuit to the fault during grid voltage dip the DFIG mathematical model with con, sidering the changed grid voltage is adopted and the control model of LVRT is established The switching strategy of Crowbar is researched in detail during simulationThe simulation results verify that Crowbar . .circuit and the control strategy are active and prove that Crowbar control strategy could limit the over current in the rotor and the over voltage of the DC bus as well as the transient oscillation of the electromagnetic torque efficiently. Moreover , a reactive current is injected into the grid to assist the recovery of the grid voltagewhich is in favor of achieving the LVRT of DFIG, .Key words:doubly fed induction generator(DFIG ; voltage dip; wind power ; Crowbar ; low voltage ride through(LVRT 中图分类号: TM614 文献标识码:A 文章编号: 1674-3415(201023-0164-080 引言目前大型变速恒频风力发电系统中双馈电机占了很大比重,随着双馈感应风力发电机组单机容量和装机容量的不断增大,发电机与电网的相互影响变得越来越重要 [1]。
邮局订阅号:82-946120元/年技术创新测控自动化《PLC 技术应用200例》您的论文得到两院院士关注电网跌落下双馈感应风力发电机的研究A Research of Doubly-fed Induction Generator during Power Grid Voltage Dips(南车株洲电力机车研究所有限公司)邬冬临佘岳胡婵娟谭宇杨印博WU Dong-lin SHE Yue HU Chan-juan TAN Yu YANG Yin-bo摘要:根据风电场接入电网的规定,在电网发生故障的情况下风力发电机组应能保持与电网的连接。
电网电压跌落是电网故障常见的情况之一。
根据低电压穿越技术的基本特点,本文以双馈感应发电机组(DFIG)作为研究对象。
通过改进转子侧的控制策略和增加Crowbar 保护电路来实现低电压穿越并且搭建了DFIG MATLAB/SIMULINK 仿真模型。
通过仿真研究表明,改进的控制策略能使DFIG 在电网跌落时实现不间断运行,验证了模型的合理性及控制策略的可行性,有效提高了DFIG 风电机组运行的可靠性。
关键词:变速恒频;双馈感应发电机;电压跌落;数学模型;低电压穿越中图分类号:TM315文献标识码:AAbstract:According to the provisions of wind farms connected to the grid,in case of power grid faults the wind generator need to be capable of maintaining a wind turbine with grid connection.Voltage dips is often the case of power grid faults.According to the low voltage ride through the basic principles of technology,a study for double -fed induction generator (DFIG)in this paper.it achieve low voltage ride through during voltage dip by improving the rotor side control strategy and the Crowbar protection circuitry,build a DFIG MATLAB /SIMULINK simulation model.The simulation studies show that the improved control strategy can DFIG grid drops in continuous operations to verify the model is reasonable and feasible control strategies,improve the operation of DFIG Wind turbine reliability.Key words:variable speed constant frequency;Doubly fed induction generator wind turbine;voltage dip;Mathematical model;Low voltage ride through文章编号:1008-0570(2012)10-0099-02引言随着风力发电技术的快速发展,风力发电已由传统的恒速恒频发电转变为能够更加高效利用风能的变速恒频发电,而且大型风电机组并网发电已成为风力发电的主要形式。
双馈异步风力发电系统设计与仿真研究的开题报告【标题】双馈异步风力发电系统设计与仿真研究的开题报告【研究背景及意义】随着风力发电技术的不断发展和应用,以及对新能源的需求不断增加,风力发电系统已经成为国内外能源领域的热点之一。
双馈异步风力发电系统由于其具有高效性、可靠性和稳定性等优势,已经成为目前风力发电系统中的主流技术之一。
研究双馈异步风力发电系统不仅可以深入了解风力发电技术的各种问题,还可以进一步提高其效率和稳定性,为新能源发电做出更大的贡献。
然而,由于其复杂性和技术难度,目前双馈异步风力发电系统的研究仍然有待深入。
因此,本研究旨在设计并仿真双馈异步风力发电系统,探讨其特性与优化方法,为风力发电技术的发展作出一定的贡献。
【研究内容与方案】1. 分析双馈异步风力发电系统的工作原理和结构特点,探讨其与传统风力发电系统的区别和联系。
2. 设计双馈异步风力发电系统的主要参数和控制策略,建立相应的数学模型。
3. 在Matlab/Simulink环境下进行仿真,分析双馈异步风力发电系统的特性,包括电气特性、动力特性、运行稳定性等。
4. 针对仿真结果进行分析,探讨双馈异步风力发电系统的优化方法,包括控制策略的改进、调节器参数的优化以及系统故障的处理等。
【研究步骤和时间安排】研究步骤分为以下几个方面:第一阶段(1-2周):查阅相关文献,了解双馈异步风力发电系统的基本工作原理和特点。
第二阶段(2-3周):设计双馈异步风力发电系统的主要参数和控制策略,建立相应的数学模型。
第三阶段(3-4周):在Matlab/Simulink环境下进行仿真,分析双馈异步风力发电系统的特性,并针对仿真结果进行优化改进。
第四阶段(1-2周):总结研究成果,起草论文;制作项目报告和答辩准备。
【研究预期目标】1. 设计和仿真出双馈异步风力发电系统,并对其进行深入的特性分析,包括电气特性、动力特性、运行稳定性等方面,以期深入探索其工作机理和性能指标。
基于RTDS的双馈风机动态特性实时仿真分析随着清洁能源的快速发展,风力发电逐渐成为一种重要的可再生能源。
在风力发电中,双馈风机(DFIG)被广泛应用于大型风力发电机组中,具有高效、可靠、灵活等优势。
为了研究和优化双馈风机的动态特性,实时仿真分析是一种有效的方法。
RTDS(Real-Time Digital Simulator)是一种常用的电力系统实时仿真平台,能够高精度、高灵活性地模拟电力系统的运行情况。
在基于RTDS的双馈风机动态特性实时仿真分析中,可以模拟双馈风机的各个部分,包括双馈发电机、变频器、电网等,并通过实时仿真分析来研究其动态特性。
首先,可以建立双馈发电机的电气模型。
双馈发电机通常由转子和定子组成,转子上安装有三相巴氏环,通过巴氏环传感器可以监测电压和电流,并将结果传输给控制系统。
定子上的损耗和磁链可以通过实时仿真分析来计算和监测。
其次,需要建立双馈发电机的机械模型。
机械模型包括发电机转子的转速、负载扭矩等参数,可以通过实时仿真分析来模拟和控制。
然后,还需要建立变频器的模型。
变频器主要是将发电机产生的电能转换成适合电网的交流电能。
通过实时仿真分析可以模拟变频器的工作过程,包括输入电压、输出电压、输出频率等参数。
最后,需要建立电网的模型。
电网模型可以包括电网的电压、电流、频率等参数,通过实时仿真分析可以模拟双馈发电机并网运行的过程。
通过以上的实时仿真分析,可以研究双馈风机在不同工况下的动态特性,包括负载变化、电网故障等情况下的响应和稳定性。
同时,还可以通过仿真分析来优化双馈风机的控制策略和参数设置,提高其性能和可靠性。
总之,基于RTDS的双馈风机动态特性实时仿真分析是一种有效的研究方法,可以帮助了解和优化双馈风机的动态特性,提高其性能和可靠性,推动风力发电的发展。
双馈感应风电机组并网运行动态仿真分析及研究的开题报
告
1.研究背景
风能作为一种可再生的清洁能源,近年来得到了越来越广泛的关注。
风力发电机组的技术也在不断发展,技术水平越来越高,对风电机组的可靠性、经济性和运行效率要求也越来越高。
在风电场中,风机的数量不断增加,各种风机之间的协调和管理进一步提高了运行效率和电网接口的可靠性。
双馈感应风电机组是当前主流的风机类型之一,其具有结构简单、功率大、成本低、可靠性高等优点。
然而,在风电场接入电网时,插入电网的电流对稳定性、控制和保护产生了极大的影响。
为了满足系统对电网接口的高要求,需要针对双馈感应风电机组进行动态仿真分析和研究。
2.研究内容
本研究旨在通过动态仿真分析挖掘双馈感应风电机组并网时的技术瓶颈,为提高风电机组的性能和安全性提供支持。
具体研究内容包括:
(1)建立双馈感应风电机组的电气模型和机械模型。
(2)基于 Matlab/Simulink 平台,建立双馈感应风电机组的动态仿真模型,分析双馈风电机组的电气行为和机械特性。
(3)分析双馈感应风电机组在并网过程中的各种故障情况,如短路、过电压等,分析并网对系统稳定性的影响。
(4)研究风电场的能量管理系统,优化风电机组的控制策略,在风电场中实现微网的联动和管理。
3.研究意义
本研究可以深入理解双馈感应风电机组的运行机理和特性,在实际应用中提高风电机组的性能和可靠性。
同时,通过优化风电场的能量管理系统,可以更好地实现风电场和电网的有效连接,提高风电场的经济性和效率。
此外,本研究还可以为未来设计更加先进的风测系统提供理论依据和技术支持。
双馈式风力发电机低电压穿越技术分析摘要:随着一些地区风电供应比例的急剧增加大规模风电场对地区电网稳定性造成的影响愈发显著。
风力发电机的低电压穿越(LVRT)技术越来越受关注。
文中首先介绍了低电压穿越技术的概念、国外的相应标准继而分析比较了有关此技术的双馈感应发电机建模问题、各种常见的实现低电压穿越的技术手段及改进控制策略。
最后描述了具备此技术的风电场对电力系统的影响。
关键词:双馈感应发电机;风力发电;低电压穿越双馈风力发电机(DFIG)因其变流器容量小、有功和无功可独立可调的优点成为目前世界风电行业的主流机型,由于DFIG定子侧直接并网的方式,导致其对电网的扰动十分的敏感,当电网故障引起风电场并网点电压降低时可能会导致风机脱网,而且近几年风电行业发展迅速,风机装机容量不断增大,若出现大量风力发电机脱网,会严重影响大电网系统的稳定性,因此要求风力机拥有一定的低电压穿越能力。
1.实现LVRT的要求概括地说双馈风力发电系统实现LVRT的基本要求为:(1)电网故障时避免过电流、过电压对变流器造成损坏;(2)尽可能减少故障时机械转矩跃变给齿轮箱和风机带来的冲击防止齿轮箱和风机产生机械损坏;(3)满足电网的LVRT标准。
在德国风电占能源供应比例很高为保证风电的发展不给电网稳定性造成威胁德国意昂集团下属电网公司E.ONNetz已经提出适用于德国电网的低电压穿越标准。
在电网电压跌落到某一幅值时此标准对于风力发电机能否跳机以及与电网维持连接多长时间方可跳机提出了明确要求。
2.双馈感应发电机建模2.1.传统分析模型双馈感应发电机最常用的数学模型是在dq坐标系下的5阶模型。
其数学模型如下所示:uiψ分别为电压、电流、磁链;np为电机极对数;RL分别为电阻、电感;ω2=ω1—ωrω1ωr分别为定子同步电角速度、转子电角速度;下标sr分别表示定子、转子分量;Lss=Ls+LmLrr=Lr+LmLsLr分别为定子、转子漏感;下标dq分别表示dq轴分量;TeTm分别为电磁转矩和机械转矩;p为微分算子。
基于Crowbar的双馈风力发电系统LVRT仿真研究
林冠吾;王贵锋
【期刊名称】《电工电能新技术》
【年(卷),期】2013(032)003
【摘要】讨论了电网电压骤降下双馈感应风电(DFIG)系统的低压穿越控制策略和保护方案.采用计及电网电压变化的DFIG数学模型,建立了LVRT控制模型,通过仿真详细研究了Crowbar投切策略,仿真结果验证了Crowbar电路以及控制策略的有效性,表明Crowbar电路能有效抑制转子过电流、直流母线过电压以及电磁转矩的振荡,并可在故障时向电网注入无功电流以帮助电网电压的恢复,使DFIG实现低电压穿越.测量结果表明了这种控制方式能使DFIG在电压跌落故障下实现不间断运行,有效提高了DFIG风电机组运行的可靠性.
【总页数】5页(P46-50)
【作者】林冠吾;王贵锋
【作者单位】兰州理工大学技术工程学院,甘肃兰州730050;兰州理工大学技术工程学院,甘肃兰州730050
【正文语种】中文
【中图分类】TM711;TM614
【相关文献】
1.基于PSCAD的双馈风力发电系统低电压穿越仿真研究 [J], 胡兆网;王宏华
2.基于Crowbar的双馈风力发电机LVRT仿真分析与实验研究 [J], 刘云;胡晓辉;
刘亚丽;陈婷;刘会金
3.基于主动式IGBT型Crowbar的双馈风力发电系统LVRT仿真研究 [J], 苏平;张靠社
4.基于MWorks的双馈风力发电系统建模与仿真研究 [J], 吴伟强;常虹;张宇昉;文姝璇;赵雪晴
5.基于RTDS小步长算法的并网双馈风力发电系统故障仿真研究 [J], 胡林静;李培培;于士航;赵洋;仝傲宇;刘凯;杨明文
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变速恒频双馈风力发电机的运行控制特性的仿真与实验研究的开题报告一、研究背景及意义随着清洁能源的发展以及环保意识的提高,风力发电已经成为常见的一种发电方式。
而风力发电机则是风力发电中最重要的设备之一。
现有的风力发电机主要有齿轮传动式和直驱式两种,其中直驱式风力发电机因其转速较低,功率因数高等特点受到了广泛的关注和应用。
其中,变速恒频双馈风力发电机则是直驱式风力发电机的一种。
变速恒频双馈风力发电机是近年来风力发电机领域的一个热门研究方向。
这种风力发电机具有控制方便、效率高、转速范围大等优势,同时还能够有效地解决风能资源波动及电气网络质量等问题。
因此,对于该风力发电机的运行控制特性进行研究具有重要的理论和实际应用价值。
二、研究内容本研究主要对变速恒频双馈风力发电机的运行控制特性进行研究,包括以下内容:1. 建立变速恒频双馈风力发电机的模型,并进行仿真测试。
2. 分析变速恒频双馈风力发电机的控制特性,设计控制系统模型。
3. 对模型进行实验验证,验证模型控制效果并对实验结果进行分析。
三、研究方法本研究采用建立数学模型与控制系统模型相结合的方法,通过仿真测试和实验验证来分析变速恒频双馈风力发电机的运行控制特性。
具体来说,本研究将采用如下方法进行研究:1. 建立变速恒频双馈风力发电机的数学模型,包括机电特性、电气特性和控制特性等方面的建模。
2. 对模型进行仿真测试,通过Matlab等仿真软件,对模型进行测试和分析。
3. 根据仿真结果设计变速恒频双馈风力发电机的控制系统,包括矢量控制、MPPT控制、齿轮箱预测控制等方面的设计。
4. 运用Labview等实验平台对设计的控制系统进行实验验证并对实验结果进行分析。
四、预期目标及意义本研究旨在通过对变速恒频双馈风力发电机的运行控制特性进行深入研究,达到以下目标:1. 建立变速恒频双馈风力发电机的数学模型,揭示其机电特性、电气特性和控制特性等方面的规律。
2. 给出变速恒频双馈风力发电机的控制方案,包括矢量控制、MPPT控制、齿轮箱预测控制等方面的设计。
基于虚拟电感暂态自灭磁算法的双馈风电机组LVRT控制【优秀】(文档可以直接使用,也可根据实际需要修订后使用,可编辑推荐下载)基于虚拟电感暂态自灭磁算法的双馈风电机组LVRT 控制杨淑英1,陈银2,周天保,谢震,张兴合肥工业大学电气与自动化工程学院,安徽省合肥市2300091) Email:2) Email:摘要传统基于Crowbar 的低电压穿越(LVRT)解决方案不仅没能充分利用变流器对双馈电机(DFIG)的控制灵活性,而且也难以较好地适应当今不断提升的并网要求。
而当前基于灭磁控制的暂态补偿策略多依赖于磁链观测技术,不仅算法较为复杂而且对电机参数具有较强的依赖性。
本文对电网电压发生跌落故障时定、转子电磁暂态过程进行了深入分析和讨论,并依据其暂态电磁特性,提出了一种基于虚拟电感暂态自灭磁算法的LVRT 控制策略。
该策略不仅能够较好地抑制转子暂态电压冲击,最大限度地拓展可穿越的故障范围,较好地发挥DFIG 控制的灵活性,而且无需暂态磁链观测,简化了算法复杂性,具有较好的快速性和鲁棒性。
11kW 模拟机组的仿真验证了本文的分析和设计。
关键词虚拟电感,自灭磁,低电压穿越,双馈电机,风力发电Virtual Inductance Self-Demagnetization Based LVRT Control Strategy forDoubly Fed WTsYang Shuying , Chen Yin, Zhou Tianbao, Xie Zhen,Zhang XingSchool of Electrical Engineering and Automation, Hefei University of Technology, Hefei, China, 230009Abstract Conventional crowbar circuit based low-voltage ride-through (LVRT) strategy for doubly fed wind turbines (DFWTs) can’t make full use of the flexibility of the driving converters, and it’s hard to meet the requirements of the ever increasingly stringent grid codes. Although, today some transient flux compensation based strategies have been reported for DFWTs, the strongly depending on the estimation of stator flux linkages makes the relevant algorithms more complicated and more dependent on doubly fed generator(DFIG) parameters. Following the analysis of the transient electromagnetic characteristics of DFIG on grid fault, a novel LVRT control strategy based on virtual inductance self-demagnetization algorithm is proposed in the paper. The strategy not only can suppress the rotor transient voltage surge well, beneficial to enlarge the controllable grid fault range, but also the transient flux observation is removed completely, decreasing the computation complexity and the dependence on DFIG parameters. The analysis and design in the paper is validated with the simulations on the 11kW test-rig for W Ts.Key words virtual inductance; self-demagnetization; low-voltage ride-through (LVRT); doubly fed induction generator (DFIG); wind power generation.1 引言双馈驱动系统独特的拓扑结构使得双馈电机(DFIG)在兆瓦级大功率风力发电中得到了广泛应用,其定子与电网直接耦合关联致使电网运行状态的变化直接影响到DFIG的电磁状态,进而激起DFIG的电磁暂态过程,较大的电磁暂态过程会危及到机组的安全,甚至引发机组脱网。