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《基于 pscad 雙饋風(fēng)力發(fā)電機仿真建模與特性分析》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。
1、黲豢饕鞲辮麟懿齷咖黲《躺《潦《電氣自動化)2014年第36卷第2期能源發(fā)電控制技術(shù)TheNewEnergyPowerControlTechnology基于PSCAD的雙饋風(fēng)力發(fā)電機的仿真建模及特性分析高江魁,王濤,陳力,楊陽,王仁偉(西南交通大學(xué)電氣工程學(xué)院,四川成都610031)摘要:應(yīng)用PSCAD軟件建立了轉(zhuǎn)子側(cè)定子磁鏈定向矢量模型、網(wǎng)側(cè)電壓定向矢量模型以及相應(yīng)的控制模型。針對所搭建的模型,采用漸變風(fēng)擾動和短路故障兩種方式驗證其有效性和正確性,結(jié)果證明,所搭建的模型順利實現(xiàn)了最大風(fēng)能追蹤、有功功率和無功功率的解耦,對系統(tǒng)側(cè)擾動也可以實現(xiàn)預(yù)期的效果,從而驗證了系統(tǒng)的正確性和有效性。關(guān)鍵
2、詞:雙饋風(fēng)力發(fā)電機;變速恒頻;矢量控制;PSCAD仿真;最大風(fēng)能追蹤DOI:10.3969/j·issn.1000—3886.2014.02.015[中圖分類號]TM315;TM614[文獻標志碼]A[文章編號]1000—3886(2014)02—0045—03SimulationModelingandCharacteristicsAnalysisofthePSCAD..basedDouble..fedWindTurbineGAOJiang-kui,WANGTao,CHENLi,YANGYang,WANGRen—wei(CollegeofElectricalEngineering,Sou
3、thwestJiaotongUniversity,ChengduSichuan610031,China)Abstract:PSCADisusedtobuildthestatorfluxdirectionalvectormodelfortherotorside,vohagedirectionalvectormodelforthegridside,aswellascorrespondingcontrolmode1.Theeffectivenessandcorrectnessofthemodelsthusbuihareverifiedintwomethods,namelygradedwindd
4、isturbanceandshort—circuitfailure.Theresultsprovethatthemodelsbuihcansmoothlyimplementmax.windenergytrackingaswellasdecouplingofactiveandreactivepower.Theexpectedeffectonthesystemsidedisturbancecanalsobeachieved.Thus,thesystemcorrectnessandeffectivenessareverified.Keywords:double-fedwindturbine;V
5、SCF;vectorcontrol;PSCADsimulation;maximumwindenergytracking制,最后并、0引言.人電網(wǎng)。雙饋感應(yīng)發(fā)電機(DFIG)因為其優(yōu)越的性能使其在快速發(fā)展圖1為雙風(fēng)能的現(xiàn)代得到廣泛的應(yīng)用,雙饋風(fēng)力發(fā)電機在風(fēng)速變化條件下饋風(fēng)力發(fā)能夠通過改變轉(zhuǎn)子勵磁電流幅值、相位和頻率,保證輸出恒頻電電系統(tǒng)基能,發(fā)電效率高,機組磨損小。能夠進行調(diào)節(jié)電網(wǎng)無功,實現(xiàn)有功本結(jié)構(gòu)圖。和無功的獨立控制。隨著用電需求的不斷增大,電網(wǎng)裝機容量也雙饋隨之增大,相應(yīng)也產(chǎn)生了諸多問題,例如電壓的等級相比之前增風(fēng)力發(fā)電加了許多,傳輸距離也增加了,電網(wǎng)負荷變化也越來越大,有功功轉(zhuǎn)f側(cè)
6、變換器網(wǎng)囊l變換器機在兩相率經(jīng)常出現(xiàn)高于自然功率,過剩的無功將引起過電壓,很不利于同步旋轉(zhuǎn)圖1雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)圖電網(wǎng)安全穩(wěn)定。許多其他類型的風(fēng)力電機由于其非常復(fù)雜的控幽坐標系制而得不到廣泛的應(yīng)用,而雙饋風(fēng)力發(fā)電機由于可以直接并人電下的功率方程功率方程如下:網(wǎng)之中,并且通過自身轉(zhuǎn)子勵磁電流調(diào)節(jié)自動實現(xiàn)發(fā)電機組和電網(wǎng)的柔性連接,使得其受到廣大專家學(xué)者的研究。fP=手(Usdid+¨i)J‘(1)本文對轉(zhuǎn)子側(cè)變換器采用定子磁鏈定向矢量控制,網(wǎng)側(cè)變換【Q=手(Usdid—Usqi)器采用電網(wǎng)電壓定向矢量控制,通過PSCAD軟件搭建雙饋風(fēng)力發(fā)電機的模型,采用漸變風(fēng)擾動和短路故障兩種方式驗證
7、其有效式中分別表示定子、轉(zhuǎn)子電壓的d、q分量,iiq分別表示性和正確性。定子、轉(zhuǎn)子電流的d、q軸的分量。由公式(1)可以看出,雙饋風(fēng)力發(fā)電機的有功功率和無功功1雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型率之間存在著耦合關(guān)系,所以,必須對其進行簡化、解耦,使其成風(fēng)力機主要由風(fēng)輪葉片、輪轂以及齒輪箱和連軸器等中間傳為一個線性、解耦的系統(tǒng)。其中簡化、解耦的有效方法就是矢量動裝置所構(gòu)成。風(fēng)力機通過葉片獲得風(fēng)能,之后將風(fēng)能轉(zhuǎn)換為作坐標變換。用在輪轂上的機械轉(zhuǎn)矩