風電機組全程運行仿真研究

【摘要】： 風力發(fā)電機組是一個復(fù)雜、多變量、非線性系統(tǒng),且運行工況瞬態(tài)多變,因此整機系統(tǒng)建模在風力發(fā)電機系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計和先進控制策略研究中起著至關(guān)重要的作用。本文在分析了發(fā)電機組運行特性及各工況控制策略的基礎(chǔ)上,建立了包括風輪、傳動鏈及發(fā)電機在內(nèi)的風力發(fā)電機整機模型和監(jiān)控過程的控制模型；模擬了風力發(fā)電機組從啟動,正常運行,安全停機等各工作狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變的全過程；實現(xiàn)了風力發(fā)電機組在正常運行狀態(tài)下的并網(wǎng)控制,低風速下的最大風能追蹤,以及額定風速上恒功率控制等功能。文章最后從工程的角度闡述了基于Matlab/Labview風電廠仿真培訓(xùn)系統(tǒng)的實現(xiàn)問題,從而達到理論聯(lián)系實際的目的。 【關(guān)鍵詞】：異步雙饋電機 并網(wǎng)控制 最大功率點跟蹤 變槳距控制 LabVIEW
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)（北京）
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2010
【分類號】：TM315
【目錄】：

• 中文摘要3
• 英文摘要3-6
• 第一章 引言6-14
• 1.1 選題背景及意義6-7
• 1.2 風力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀7-11
• 1.2.1 國內(nèi)外風力發(fā)電發(fā)展現(xiàn)狀7-9
• 1.2.2 風力發(fā)電機組發(fā)展趨勢9-10
• 1.2.3 風力發(fā)電系統(tǒng)的種類10-11
• 1.3 系統(tǒng)仿真技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀11-12
• 1.4 本論文完成的主要工作12-14
• 第二章 變速恒頻風力發(fā)電機組14-27
• 2.1 變速恒頻風力發(fā)電機組各部分組成和特性分析14-16
• 2.1.1 變速恒頻風力發(fā)電機組基本原理14-16
• 2.1.2 風力發(fā)電機組系統(tǒng)結(jié)構(gòu)16
• 2.2 風模型16-18
• 2.3 風輪基本原理18-21
• 2.3.1 基于葉素理論的風輪建模18-19
• 2.3.2 基于氣動設(shè)備子模型的風輪建模19-21
• 2.3.3 兩種方法比較21
• 2.4 傳動系統(tǒng)基本原理21-23
• 2.5 雙饋異步風力發(fā)電機基本原理23-26
• 2.5.1 雙饋異步發(fā)電機23
• 2.5.2 雙饋發(fā)電機原理與特點23-24
• 2.5.3 雙饋發(fā)電機的穩(wěn)態(tài)等效電路24-26
• 2.6 本章小節(jié)26-27
• 第三章 風力發(fā)電機組控制系統(tǒng)27-33
• 3.1 控制系統(tǒng)主要部件27-28
• 3.2 風力發(fā)電機組的基本控制要求28-30
• 3.2.1 風力發(fā)電機組運行的控制要求28-29
• 3.2.2 風力發(fā)電機組的控制目標29-30
• 3.3 風力發(fā)電機組控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)原理30-32
• 3.3.1 控制系統(tǒng)工作原理30-31
• 3.3.2 風力發(fā)電機組的控制原理31-32
• 3.4 本章小節(jié)32-33
• 第四章 風力發(fā)電機組全程運行建模仿真33-46
• 4.1 整機系統(tǒng)建模仿真概況及意義33-34
• 4.2 風力發(fā)電機組數(shù)學(xué)模型34-38
• 4.2.1 風輪氣動模型34
• 4.2.2 雙饋異步發(fā)電機負載模型34-36
• 4.2.3 雙饋異步發(fā)電機空載模型36-37
• 4.2.4 傳動系統(tǒng)模型37-38
• 4.2.5 控制系統(tǒng)模型38
• 4.3 風力發(fā)電機組各運行工況及監(jiān)控過程38-42
• 4.3.1 工作狀態(tài)39
• 4.3.2 監(jiān)控過程39
• 4.3.3 工作狀態(tài)之間的切換39-40
• 4.3.4 風電機組各工況數(shù)學(xué)模型40-42
• 4.4 不同運行狀態(tài)下控制策略42-45
• 4.4.1 并網(wǎng)控制43
• 4.4.2 低風速時的最大風能追蹤43-44
• 4.4.3 高風速時的變槳距控制44-45
• 4.5 本章小節(jié)45-46
• 第五章 風力發(fā)電機組全程運行仿真與結(jié)果分析46-54
• 5.1 風力發(fā)電機組全程運行仿真46-51
• 5.1.1 整機模型46-48
• 5.1.2 風力發(fā)電機組在各風況下運行仿真結(jié)果48-49
• 5.1.3 風力發(fā)電機組整機運行仿真49-51
• 5.2 基于Matlab/Labview風電場仿真培訓(xùn)系統(tǒng)51-53
• 5.2.1.仿真系統(tǒng)組成51
• 5.2.2 Labview與Simulink實時通信51-53
• 5.3 本章小節(jié)53-54
• 第六章 結(jié)論與展望54-55
• 參考文獻55-58
• 致謝58-59
• 附錄59-60
• 在學(xué)期間發(fā)表論文和參加科研情況60

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變速恒頻雙饋風力發(fā)電技術(shù)概述    趙芳;宋平崗;張超偉;

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直接功率控制策略在雙饋風力發(fā)電機組實驗系統(tǒng)中的仿真研究    羅偉偉;

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水平軸風力發(fā)電機組通用動力學(xué)建模研究    劉樺;鄧良;廖暉;

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風力發(fā)電機組用輪轂底座等大型低溫球鐵件的鑄造技術(shù)    

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讓員工“怕”的發(fā)明家    本報記者 來蒞

風電裝備“吹”出大產(chǎn)業(yè)    本報記者 姚學(xué)文　通訊員 任彬彬

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湘電集團：攜關(guān)鍵技術(shù)乘“風”而上    本報記者 馮濟武

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水平軸風力發(fā)電機組風輪葉片優(yōu)化設(shè)計研究    徐寶清

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變速變槳距風力發(fā)電機組的滑模變結(jié)構(gòu)控制技術(shù)研究    王立軍

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風力發(fā)電機組振動在線監(jiān)測及故障診斷    張小科

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