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《變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的統(tǒng)一數(shù)學(xué)建模及運(yùn)行仿真》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、電札再拄芾J應(yīng)閉2013,40(12)新能源與風(fēng)力發(fā)電鬟磊變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的統(tǒng)一數(shù)學(xué)建模及運(yùn)行仿真水王武(許昌學(xué)院電氣信息工程學(xué)院,河南許昌461000)摘要:給出了風(fēng)力機(jī)空氣動(dòng)力學(xué)特性和建模方法。分析了雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和等效電路,同時(shí)考慮變換器和雙饋電機(jī),構(gòu)建了變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的統(tǒng)一數(shù)學(xué)模型,為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成控制提供了依據(jù)。在MATLAB環(huán)境下構(gòu)建了仿真系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了風(fēng)速模擬、傳輸線模擬及雙饋風(fēng)電系統(tǒng)模擬,仿真結(jié)果表明,在變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的統(tǒng)一數(shù)學(xué)模型下,能實(shí)現(xiàn)風(fēng)電系統(tǒng)的有效控制。關(guān)鍵詞:統(tǒng)一數(shù)學(xué)
2、模型;風(fēng)力發(fā)電;變速恒頻;雙饋感應(yīng)電機(jī);仿真中圖分類號(hào):TM315文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號(hào):1673.6540(2013)12-0047-04UnifiedMathematicalModelsCreationandSimulationofVariableSpeedConstantFrequencyDouble-FedWindPowerGenerationSystem,vG(SchoolofElectricalandInformationEngineering,XuchangUniversity,Xuchang461000,Ch
3、ina)Abstract:Themathematicalmodelofaerodynamicssystemwasanalyzed,thestructureofdoubly—fedinductiongenerator—DFIGwindpowergenerationsystemanditsequivalentcircuitwasanalyzed,combinedconverterandDFIGtogether,andtheunifiedmodelofvariablespeedconstantfrequency—VSCFwindp
4、owergenerationsystemwasconstructed.ThesystemwassimulatedunderMATLABenvironment,thewindvelocity,powertransmissionlineandDFIGwassimulated,theunifiedmathematicalmodelwastheprovisiontorealizethesystemintegrationcontrolandthevalidityworkhasbeendonebysystemsimulation.Key
5、words:unifiedmathematicalmodel;windpowergeneration;variablespeedconstantfrequency(VSCF);double-fedinductiongenerator(DFIG);simulation變速恒頻(VariableSpeedConstant0引言Frequency,VSCF)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)能是一種清潔的可再生能源,其開發(fā)和利的轉(zhuǎn)速不受發(fā)電機(jī)輸出頻率的限制,風(fēng)力機(jī)通用可以有效解決能源危機(jī)和環(huán)境危機(jī),風(fēng)力發(fā)電過(guò)勵(lì)磁控制和變槳距調(diào)節(jié)可運(yùn)行于最
6、佳工作狀技術(shù)及風(fēng)電產(chǎn)業(yè)成為當(dāng)期電工技術(shù)研究的熱點(diǎn)。態(tài),在很寬的風(fēng)速范圍內(nèi)保持近乎恒定的最佳風(fēng)電場(chǎng)多建于電網(wǎng)末端,電網(wǎng)中存在各種類型故葉尖速比,從而提高了風(fēng)力機(jī)的運(yùn)行效率和系障和電力諧波,使得并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行環(huán)境統(tǒng)的穩(wěn)定性J,能夠按照捕獲最大風(fēng)能的要求,十分惡劣,加之風(fēng)力發(fā)電技術(shù)本身是一個(gè)涉及空實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速,優(yōu)化風(fēng)力機(jī)的運(yùn)行條件,氣動(dòng)力學(xué)、自動(dòng)控制、機(jī)械傳動(dòng)等多學(xué)科的綜合性提高風(fēng)電機(jī)組的發(fā)電效率,還可實(shí)現(xiàn)風(fēng)電機(jī)組工程,需要先進(jìn)的控制手段來(lái)改善其穩(wěn)定性,提高和電網(wǎng)的柔性連接,易于并網(wǎng)操作及穩(wěn)定運(yùn)電能質(zhì)量。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組是
7、一個(gè)復(fù)雜、多變量、非行。采用雙饋感應(yīng)電機(jī)(Doubly—FedInduction線性的不確定系統(tǒng),系統(tǒng)模型不易確定。因此,系Generator,DFIG)的雙饋發(fā)電方式,突破了機(jī)電統(tǒng)建模分析是風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵J。系統(tǒng)必須嚴(yán)格同步運(yùn)行的傳統(tǒng)觀念,使原動(dòng)機(jī)基金項(xiàng)目:河南省科技廳科技攻關(guān)計(jì)劃資助項(xiàng)目(122102210416,112102210339)新能源與風(fēng)力發(fā)電醞熱迫扎與柱制應(yīng)用2013,40(12)轉(zhuǎn)速不受發(fā)電機(jī)輸出頻率限制,而發(fā)電機(jī)輸出電網(wǎng)電壓和電流的頻率、幅值和相位也不受轉(zhuǎn)子速度和瞬時(shí)位置的影響,機(jī)電系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了
8、柔性連接,已經(jīng)成為目前國(guó)際上風(fēng)力發(fā)電方面的研究熱點(diǎn)和必然的發(fā)展趨勢(shì)。對(duì)系統(tǒng)控制效果的好壞,很大程度上取決于被控制對(duì)象的模型是否準(zhǔn)確以及對(duì)被控對(duì)象的運(yùn)行特征的準(zhǔn)確理解。國(guó)內(nèi)外很多學(xué)者分析了變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型,文獻(xiàn)[5]分析出雙饋感應(yīng)異步發(fā)電機(jī)是非線性、強(qiáng)耦合、多變背靠背電壓型