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《直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)的研究》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、word格式文檔直驅(qū)式風(fēng)電并網(wǎng)變流器的控制與研究導(dǎo)師：鄒旭東學(xué)院：電氣與電子工程學(xué)院專業(yè)班級(jí)：電氣0703學(xué)號(hào)：U200712002姓名：劉騏豪時(shí)間：2011年3～6月專業(yè)整理word格式文檔專業(yè)整理word格式文檔摘要在常規(guī)能源日益緊張，.環(huán)境污染問(wèn)題日益嚴(yán)重的今天，開(kāi)發(fā)和利用無(wú)污染且資源豐富的風(fēng)能具有十分重要的意義，為此，世界各國(guó)競(jìng)相發(fā)展風(fēng)電產(chǎn)業(yè)，風(fēng)電技術(shù)得到了一前所未有的快速發(fā)展，涌現(xiàn)出多種風(fēng)電機(jī)組類型。其中，永磁直驅(qū)式風(fēng)電系統(tǒng)以其無(wú)齒輪箱、維護(hù)成本低、噪音低等獨(dú)有優(yōu)勢(shì)正受到越來(lái)越多的關(guān)注，己經(jīng)成為變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)未來(lái)發(fā)展的一個(gè)重要方向。直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，變流器是發(fā)
2、電機(jī)所發(fā)的電能饋送至電網(wǎng)的唯一通路，它是將發(fā)電機(jī)發(fā)出的變壓變頻的電能轉(zhuǎn)換成恒壓恒頻的電能的裝置，它能實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)輸出的電流、功率因數(shù)等的快速調(diào)節(jié)，減少對(duì)電網(wǎng)的諧波污染，是直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)，它對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定、高效運(yùn)行很重要，掌握這項(xiàng)技術(shù)，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的發(fā)展，增強(qiáng)風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力，具有十分重要的意義。本文以永磁直驅(qū)風(fēng)電變流系統(tǒng)的運(yùn)行與控制為主題，對(duì)其控制策略進(jìn)行了綜述，以及研究電壓跌落條件下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組對(duì)電網(wǎng)的無(wú)功功率支持，并對(duì)其在電網(wǎng)電壓跌落時(shí)的運(yùn)行特性進(jìn)行分析和電路設(shè)計(jì)。最后通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行驗(yàn)證。專業(yè)整理word格式文檔目錄第一章緒論
3、11課題研究的目的及意義12.風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)23.風(fēng)電機(jī)組的控制技術(shù)34.本文研究的主要內(nèi)容6第二章直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制策略71系統(tǒng)描述72.最大風(fēng)能捕捉83.控制原理94.控制策略11第三章直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)151.全功率變流器152.電壓跌落時(shí)特性研究183控制電路設(shè)計(jì)18第四章模擬試驗(yàn)與結(jié)論211恒壓恒頻輸出模擬試驗(yàn)212結(jié)論22參考文獻(xiàn)23專業(yè)整理word格式文檔第一章緒論1．課題研究的目的及意義在環(huán)境污染與能源危機(jī)的大背景下，風(fēng)能作為無(wú)污染的新能源，已經(jīng)成為世界研究的熱門話題，其中又以變速恒頻(variablespeed
4、constantfrequency，VSCF)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)為當(dāng)前的研究熱點(diǎn)。目前主流的變速恒頻風(fēng)電機(jī)組多采用有刷雙饋交流勵(lì)磁發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)有功和無(wú)功解耦控制、最佳風(fēng)能捕獲控制以及變速恒頻發(fā)電運(yùn)行。但由于系統(tǒng)中需采用齒輪箱連接風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)，且有刷雙饋電機(jī)存在電刷和滑環(huán)，導(dǎo)致系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，齒輪箱隨著發(fā)電機(jī)組功率等級(jí)的升高，成本變的很高，且易出現(xiàn)故障，需要經(jīng)常維護(hù)，可靠行差；當(dāng)?shù)拓?fù)荷運(yùn)行時(shí)，效率低；同時(shí)齒輪箱也是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)產(chǎn)生噪聲污染的一個(gè)主要因素，所以降低了系統(tǒng)發(fā)電效率和運(yùn)行可靠性。永磁直驅(qū)風(fēng)機(jī)(permanentmagnetsynchronousgenerator
5、，PMSG)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)就是在這種情況下出現(xiàn)的，應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電的永磁同步發(fā)電機(jī)采取特殊的設(shè)計(jì)方案，其較多的極對(duì)數(shù)使得在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速較低時(shí)，發(fā)電機(jī)仍然可以工作，直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)當(dāng)中使風(fēng)輪機(jī)與永磁同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子直接耦合，省去齒輪箱，提高了效率，減少了發(fā)電機(jī)的維護(hù)工作，并且降低了噪音。另外直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)不需要電勵(lì)磁裝置，具有重量輕、效率高、可靠性好的優(yōu)點(diǎn)。隨著電力電子技術(shù)和永磁材料的發(fā)展，在直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，占成本比例相對(duì)較高的開(kāi)關(guān)器件（IGBT等）和永磁體，在其性能不斷提高的同時(shí)，成本也正在不斷下降，使得直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)從眾多變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中脫穎而出，
6、具有很好的發(fā)展前景。永磁直驅(qū)風(fēng)機(jī)更能適應(yīng)低風(fēng)速，對(duì)于我國(guó)具有更加重要的意義，我國(guó)低風(fēng)速的三類風(fēng)區(qū)占到全部風(fēng)能資源的50%左右，更適合使用永磁直驅(qū)式風(fēng)電機(jī)組。目前，通用變頻器技術(shù)成熟，價(jià)格便宜，為中小型直驅(qū)發(fā)電機(jī)的普及提供方便；性能優(yōu)良的大功率電力電子器件的不斷涌現(xiàn)，促進(jìn)了大型直驅(qū)發(fā)電機(jī)的研究和應(yīng)用專業(yè)整理word格式文檔，同時(shí)，伴隨著直驅(qū)式風(fēng)電系統(tǒng)的出現(xiàn)，全功率變流技術(shù)得到了發(fā)展和應(yīng)用；應(yīng)用全功率變流的并網(wǎng)技術(shù)，使風(fēng)輪和發(fā)電機(jī)的調(diào)速范圍擴(kuò)展到0～150%的額定轉(zhuǎn)速，提高了風(fēng)能的利用范圍。直驅(qū)式永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)代替?zhèn)鹘y(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)是風(fēng)力發(fā)電發(fā)展的趨勢(shì)，因此它具有廣闊的發(fā)展和應(yīng)用前
7、景，國(guó)外形容其為風(fēng)力發(fā)電的一場(chǎng)革命。直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，變流器是發(fā)電機(jī)所發(fā)的電能饋送至電網(wǎng)的唯一通路，它是將發(fā)電機(jī)發(fā)出的變壓變頻的電能轉(zhuǎn)換成恒壓恒頻的電能的裝置，它能實(shí)現(xiàn)對(duì)發(fā)電機(jī)輸出的電流、功率因數(shù)等的快速調(diào)節(jié)，減少對(duì)電網(wǎng)的諧波污染，是直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的一個(gè)重點(diǎn)和難點(diǎn)，它對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的穩(wěn)定、高效運(yùn)行很重要，掌握這項(xiàng)技術(shù)，對(duì)于推動(dòng)我國(guó)風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的發(fā)展，增強(qiáng)風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域的自主創(chuàng)新能力，具有十分重要的意義。2.直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)的發(fā)展歷史，國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)直驅(qū)永磁式電機(jī)起源于1995年，當(dāng)時(shí)美國(guó)紐約州
