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雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行動(dòng)態(tài)仿真分析及研究

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雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行動(dòng)態(tài)仿真分析及研究【摘要】:近年來(lái)電力電子器件制造及其應(yīng)用技術(shù)的飛速發(fā)展,使得大型變速恒頻風(fēng)電機(jī)組成為風(fēng)電機(jī)組主要的技術(shù)發(fā)展方向之一,而能柔性連接風(fēng)電機(jī)組及

【摘要】: 近年來(lái)電力電子器件制造及其應(yīng)用技術(shù)的飛速發(fā)展,使得大型變速恒頻風(fēng)電機(jī)組成為風(fēng)電機(jī)組主要的技術(shù)發(fā)展方向之一,而能柔性連接風(fēng)電機(jī)組及電力系統(tǒng)的變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組已成為目前風(fēng)電開(kāi)發(fā)的主流機(jī)型。因此,有關(guān)變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組的技術(shù)、運(yùn)行特性、并網(wǎng)后系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定等問(wèn)題的研究也相應(yīng)成為風(fēng)電領(lǐng)域的重要研究方向。在廣泛分析國(guó)內(nèi)外有關(guān)資料的基礎(chǔ)上,研究了大型變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的動(dòng)態(tài)建模、運(yùn)行特性、以及風(fēng)電機(jī)群并網(wǎng)后受到風(fēng)速干擾、系統(tǒng)故障等情況下的系統(tǒng)穩(wěn)定性。 本文主要研究?jī)?nèi)容和成果如下: (1)建立了用于仿真分析的雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,其中包括風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的風(fēng)力機(jī)模型、雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)模型(含變流器模型),還有作為原動(dòng)力的風(fēng)速模型。并且詳細(xì)分析了最大風(fēng)能捕獲原理及交直交變頻器的控制原理。 (2)利用MATLAB/SIMUlink的軟件平臺(tái),在進(jìn)行風(fēng)速和風(fēng)力機(jī)特性仿真的同時(shí),以建立的數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)搭建了變速恒頻風(fēng)電機(jī)組數(shù)字仿真工具。并以漸變風(fēng)、陣風(fēng)、隨機(jī)風(fēng)為例,對(duì)由7臺(tái)單機(jī)容量為1500kW的雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組成的風(fēng)電場(chǎng)并網(wǎng)后的運(yùn)行特性進(jìn)行了仿真研究。同時(shí),仿真分析了系統(tǒng)電壓降低以及系統(tǒng)故障情況下風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸出特性及對(duì)系統(tǒng)的影響。 (3)本文所做內(nèi)容為山西省科技攻關(guān)項(xiàng)目“山西省風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)研究”的一部分。此項(xiàng)目由山西國(guó)際電力集團(tuán)有限公司投資興建。經(jīng)過(guò)風(fēng)能資源及可開(kāi)發(fā)價(jià)值的評(píng)估,已做出了預(yù)可研報(bào)告。朔州平魯區(qū)敗虎堡風(fēng)電場(chǎng)計(jì)劃投產(chǎn)時(shí)間為2007年底。結(jié)合該項(xiàng)目,仿真分析了朔州電網(wǎng)接入一定容量的風(fēng)電場(chǎng)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行產(chǎn)生的影響。通過(guò)MATLAB和PSASP的相結(jié)合,模擬雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的輸出特性,把一定容量的風(fēng)電場(chǎng)接入朔州電網(wǎng),分析了電網(wǎng)在風(fēng)機(jī)受到風(fēng)速擾動(dòng),啟動(dòng)和突然停機(jī)情況下的暫態(tài)穩(wěn)定性。分析得出,由于雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)較完善的控制系統(tǒng),輸出特性良好,對(duì)電網(wǎng)造成的影響很小,保證系統(tǒng)暫態(tài)穩(wěn)定。 通過(guò)對(duì)變速恒頻風(fēng)電機(jī)組各部件特性的研究,本文建立了變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組整體動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型,同時(shí)應(yīng)用MATLAB/Simulink建立了能夠模擬變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組動(dòng)態(tài)特性的仿真模型。并以10.5MW風(fēng)電場(chǎng)接入系統(tǒng)為例,針對(duì)某些情況對(duì)兆瓦級(jí)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行特性進(jìn)行了仿真研究。仿真結(jié)果表明了該仿真模型的正確性及有效性。同時(shí),仿真結(jié)果也說(shuō)明了變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組優(yōu)越的運(yùn)行特性。而且,本文建立的基于MATLAB的仿真平臺(tái)也為變速恒頻風(fēng)電機(jī)組的近一步研究提供了相應(yīng)的技術(shù)支持和分析手段,為今后有關(guān)變速恒頻風(fēng)電機(jī)組更深入的研究奠定了良好的基礎(chǔ)。 【關(guān)鍵詞】:雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組 動(dòng)態(tài)模型 并網(wǎng)運(yùn)行 MATLAB 仿真
【學(xué)位授予單位】:太原理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2007
【分類號(hào)】:TM315
【目錄】:
  • 摘要3-5
  • ABSTRACT5-12
  • 第一章 緒論12-26
  • 1.1 課題的背景12-13
  • 1.2 國(guó)內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電發(fā)展概況13-15
  • 1.2.1 國(guó)內(nèi)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展概況13-14
  • 1.2.2 風(fēng)力發(fā)電在全球的發(fā)展概況14-15
  • 1.3 風(fēng)力發(fā)電方案15-19
  • 1.3.1 風(fēng)電機(jī)組技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)16
  • 1.3.2 變速恒頻風(fēng)力發(fā)電方案16-19
  • 1.4 風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行19-21
  • 1.4.1 自動(dòng)啟動(dòng)與并網(wǎng)20
  • 1.4.2 電動(dòng)啟動(dòng)并網(wǎng)20-21
  • 1.4.3 功率調(diào)節(jié)21
  • 1.5 電力系統(tǒng)中風(fēng)電裝機(jī)容量比例問(wèn)題21-23
  • 1.6 風(fēng)電場(chǎng)接入系統(tǒng)的形式23-24
  • 1.7 論文工作的主要內(nèi)容24-26
  • 第二章 雙饋感應(yīng)風(fēng)電系統(tǒng)的模型26-47
  • 2.1 雙饋感應(yīng)風(fēng)電系統(tǒng)簡(jiǎn)介26
  • 2.2 電力系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)計(jì)算中對(duì)風(fēng)電場(chǎng)的考慮方法26-29
  • 2.2.1 簡(jiǎn)化處理方法27-28
  • 2.2.2 準(zhǔn)確計(jì)算方法28-29
  • 2.3 雙饋感應(yīng)風(fēng)電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型29-46
  • 2.3.1 風(fēng)速模型29-32
  • 2.3.2 風(fēng)力機(jī)數(shù)學(xué)模型32-33
  • 2.3.3 槳距角部分的控制33-34
  • 2.3.4 雙饋電機(jī)的模型34-40
  • 2.3.5 最大風(fēng)能捕獲的控制原理40-43
  • 2.3.6 交直交電壓型變頻器控制原理43-46
  • 2.4 本章小結(jié)46-47
  • 第三章 含雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的系統(tǒng)仿真分析47-70
  • 3.1 引言47
  • 3.2 MATLAB仿真軟件的介紹47-48
  • 3.3 風(fēng)電場(chǎng)的仿真系統(tǒng)48-49
  • 3.4 風(fēng)力發(fā)電機(jī)仿真模型及參數(shù)設(shè)置49-54
  • 3.4.1 風(fēng)力機(jī)仿真模型49-50
  • 3.4.2 雙饋機(jī)的仿真模型及參數(shù)設(shè)置50-54
  • 3.5 雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)電場(chǎng)的動(dòng)態(tài)仿真54-68
  • 3.5.1 動(dòng)態(tài)仿真模型的初值計(jì)算54-55
  • 3.5.2 風(fēng)速擾動(dòng)下風(fēng)電機(jī)群接入系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)仿真55-63
  • 3.5.3 110kV系統(tǒng)電壓下降后的仿真63-65
  • 3.5.4 系統(tǒng)線路發(fā)生短路故障的仿真65-68
  • 3.6 本章小結(jié)68-70
  • 第四章 風(fēng)電場(chǎng)并入朔州電網(wǎng)的暫態(tài)穩(wěn)定分析70-83
  • 4.1 PSASP仿真軟件的介紹70-72
  • 4.1.1 PSASP的體系結(jié)構(gòu)70-71
  • 4.1.2 PSASP的功能71-72
  • 4.2 朔州電網(wǎng)簡(jiǎn)介72-74
  • 4.3 風(fēng)電場(chǎng)并入朔州電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)仿真74-81
  • 4.3.1 啟動(dòng)情況76-77
  • 4.3.2 風(fēng)速干擾77-79
  • 4.3.3 突然停機(jī)79-81
  • 4.4 本章小結(jié)81-83
  • 第五章 總結(jié)與展望83-86
  • 5.1 全文總結(jié)83-84
  • 5.2 工作展望84-86
  • 參考文獻(xiàn)86-90
  • 致謝90-91
  • 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文91


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變速交流勵(lì)磁感應(yīng)發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)分析    邱培基,湯寧平,葉文鍵,卓忠疆

一種新型交流勵(lì)磁變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)的研究    劉志珍,勵(lì)慶孚,王美琴

隨機(jī)規(guī)劃理論在風(fēng)電并網(wǎng)系統(tǒng)分析中的應(yīng)用研究    雷亞洲

變速恒頻風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行模型研究及其應(yīng)用    申洪

變速恒頻交流勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)及其控制原理研究    艾斯卡爾

變速恒頻風(fēng)力發(fā)電用雙PWM變換器的協(xié)調(diào)控制    陸城

風(fēng)電場(chǎng)建模和仿真研究    孫建鋒

MATLAB在三相橋式逆變電路仿真中的應(yīng)用    葛躍田;徐春霞;

基于MATLAB自動(dòng)控制系統(tǒng)建模與仿真    李遠(yuǎn)生;

混沌測(cè)量的MATLAB仿真研究    許碧榮;

基于Matlab的緩沖包裝系統(tǒng)固有頻率最佳分布的仿真研究    王春焱;何邦貴;

MATLAB仿真軟件在直流調(diào)速系統(tǒng)教學(xué)中的應(yīng)用    孫新柱;陳躍東;

變頻冰箱模糊控制及仿真研究    洪在地;朱軍山;潘堅(jiān);黃加樂(lè);胡哲;黃龍春;

基于MATLAB的液壓系統(tǒng)數(shù)字仿真研究    張德虎;朱建公;肖躍軍;

鍋爐煙氣含氧量的混合Fuzzy-PI+PD控制    王杰;吳強(qiáng);

動(dòng)定振動(dòng)篩的理論與仿真研究    曹文成,王洪欣

基于MATLAB及VB的城市交通仿真研究    朱向彩;禹樸勇;李洪銀;張雷;

MATLAB語(yǔ)言在裝甲車電傳動(dòng)控制系統(tǒng)仿真研究中的應(yīng)用    李華;張健;

基于Matlab高功率因數(shù)可逆變流器的仿真研究    丁衛(wèi)紅;謝少軍;陳萬(wàn);

基于MATLAB的番茄采摘機(jī)械手運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真研究    陳樹(shù)人;戈志勇;王新忠;

板球系統(tǒng)的經(jīng)典控制仿真研究    呂芳;胡林靜;

第五部分 計(jì)算機(jī)仿真 基于MATLAB的DSTATCOM控制器仿真研究    孟燕妮;楊曉萍;張賢洪;

包裝機(jī)中常熱式薄膜熱封過(guò)程的仿真研究    孫智慧;張榮;

液壓伺服系統(tǒng)MRFAC理論及其MATLAB仿真研究    邵俊鵬;徐星輝;馬坤;

微機(jī)保護(hù)中FIR數(shù)字濾波器的優(yōu)化設(shè)計(jì)    張鵬;于廣彬;汪玉鳳;赫飛;

配電網(wǎng)靜止同步補(bǔ)償器(DSTATCOM)控制方法的仿真研究    孟燕妮;張賢洪;楊曉萍;

全數(shù)字化高頻軟開(kāi)關(guān)電鍍電源仿真研究    杜貴平;張波;陳立軍;胡宗波;

發(fā)電廠并網(wǎng)運(yùn)行先講安全性評(píng)價(jià)    朱亞軍

天津公司開(kāi)展客戶安全性評(píng)價(jià)    記者 金振文

中船重工簽下首個(gè)風(fēng)電整機(jī)合同    張志軍 程厲行 嚴(yán)麗萍

新疆疆南電網(wǎng)與塔西南基地電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行    李建雄

?;?20千伏輸電線路并網(wǎng)運(yùn)行    特約記者 龍慧勇 通訊員 龍 科

內(nèi)蒙古風(fēng)電產(chǎn)業(yè)逆市加速奔跑    記者 張璽 通訊員 劉國(guó)棟

市供熱調(diào)峰鍋爐建設(shè)工程并網(wǎng)運(yùn)行    李仁暉 臧金云

中科院白銀超導(dǎo)變電站即將實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)運(yùn)行    記者周龍

為機(jī)組運(yùn)行立規(guī)矩    夏華明

十大電網(wǎng)工程進(jìn)展順利    本報(bào)記者 王拉田

變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組動(dòng)態(tài)模型及并網(wǎng)控制策略的研究    李晶

面向結(jié)構(gòu)圖的施工導(dǎo)截流系統(tǒng)仿真理論與應(yīng)用研究    黃偉

煉鋼電弧爐全程動(dòng)態(tài)模型與仿真研究    李青

基于光纖陀螺船用捷聯(lián)導(dǎo)航系統(tǒng)研究    李迪

單元機(jī)組非線性動(dòng)態(tài)模型的研究    田亮

基于動(dòng)態(tài)逆系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論的BTT導(dǎo)彈控制系統(tǒng)研究    于秀萍

H型鋼矯直機(jī)理及有限元?jiǎng)討B(tài)仿真研究    王會(huì)剛

循環(huán)經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段仿真研究    白露

網(wǎng)格計(jì)算中的虛擬中間件前件研究    Raihan Ur Rasool(瑞寒)

基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)辨識(shí)模型的質(zhì)子交換膜燃料電池系統(tǒng)建模與控制研究    王瑞敏

雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行動(dòng)態(tài)仿真分析及研究    雷巧紅

TCSC和UPFC在電力系統(tǒng)應(yīng)用中的仿真研究    李國(guó)湘

基于MATLAB的通信系統(tǒng)仿真研究    楊麗

EPS系統(tǒng)對(duì)車輛操縱穩(wěn)定性影響的仿真研究    游彩霞

變速雙饋風(fēng)電機(jī)組建模與并網(wǎng)穩(wěn)定性研究    閆廣新

軌道車輛門(mén)系統(tǒng)的可靠性仿真研究    丁聰莉

3.5Mt/a常減壓裝置減壓塔建模及仿真研究    楊偉

落葉松年輪內(nèi)細(xì)胞生長(zhǎng)模型的建立與仿真研究    張海波

六自由度機(jī)器人運(yùn)動(dòng)學(xué)三維圖形仿真研究    李玲

基于MATLAB的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)仿真研究    葛海濤