交流勵磁變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)研究

【摘要】： 隨著風(fēng)力機組單機容量的不斷增大，提高發(fā)電效率已是風(fēng)力發(fā)電研究的重要內(nèi)容。采用變槳距風(fēng)力機實現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲和利用的變速恒頻發(fā)電已成為當(dāng)前風(fēng)電技術(shù)的研究熱點。本文采用交流勵磁雙饋發(fā)電機的技術(shù)方案，從仿真到試驗、從理論到實踐全面介紹了雙饋發(fā)電機交流勵磁變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)中的關(guān)鍵技術(shù)。 論文首先分析了風(fēng)機運行特性及其最佳風(fēng)能利用原理，通過仿真及實驗驗證了采用直流電機的輸出特性模擬風(fēng)力機的最大輸出功率曲線的可行性，并給出了模擬系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)；然后為了實現(xiàn)交流勵磁發(fā)電機有功、無功功率獨立調(diào)節(jié)機理，分析了交流勵磁雙饋發(fā)電機的數(shù)學(xué)模型和在追蹤最大風(fēng)能捕獲變速恒頻風(fēng)力發(fā)電時必需的定子磁鏈定向矢量控制策略；針對雙饋發(fā)電機轉(zhuǎn)子能量雙向流動的要求，提出并設(shè)計了具有能量雙向流動能力的雙PWM交流勵磁用變頻器；最后為實現(xiàn)從理論到實踐的全面研究，研制出了一套小功率完整的雙PWM變頻器交流勵磁的雙饋風(fēng)力發(fā)電機實驗系統(tǒng)，進行了空載、并網(wǎng)、同步速及上、下的發(fā)電運行等一系列的運行實驗；所完成的仿真和實驗研究均驗證了理論、模型和控制策略的正確性、可行性。 【關(guān)鍵詞】：交流勵磁 變速恒頻 風(fēng)力發(fā)電 繞線式雙饋電機 雙PWM變頻器
【學(xué)位授予單位】：浙江大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號】：TM61
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-7
• 第一章 緒論7-22
• 1.1 風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的歷史和現(xiàn)狀7-10
• 1.1.1 國外風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢7-9
• 1.1.2 國內(nèi)風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀和發(fā)展動態(tài)9-10
• 1.2 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展方向10-20
• 1.2.1 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究發(fā)展現(xiàn)狀10-12
• 1.2.2 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)發(fā)展趨勢12-20
• 1.2.3 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的當(dāng)前形勢和新的發(fā)展趨勢20
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容20-22
• 1.3.1 選題意義20-21
• 1.3.2 主要研究內(nèi)容21-22
• 第二章 交流勵磁變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)最大風(fēng)能追蹤控制及風(fēng)力機模擬22-40
• 2.1 風(fēng)力機最大風(fēng)能捕獲控制機理22-27
• 2.1.1 風(fēng)力機的最大風(fēng)能捕獲運行原理22-25
• 2.1.2 風(fēng)力機的最大風(fēng)能捕獲運行機制25-27
• 2.2 風(fēng)力機特性的直流電機模擬27-36
• 2.2.1 直流電機模擬風(fēng)力機特性的原理27
• 2.2.2 風(fēng)力機特性直流電機模擬的仿真27-29
• 2.2.3 風(fēng)力機直流電機模擬的控制策略29-30
• 2.2.4 直流電機模擬風(fēng)力機特性系統(tǒng)的硬件構(gòu)建30-32
• 2.2.5 上位機監(jiān)控管理程序32-35
• 2.2.6 直流電機模擬風(fēng)力機系統(tǒng)的試驗35-36
• 2.3 實驗室條件下的最大風(fēng)能追蹤控制策略及仿真36-39
• 2.3.1 實驗室條件下的最大風(fēng)能追蹤控制策略36
• 2.3.2 實驗室條件下最大風(fēng)能追蹤控制系統(tǒng)的仿真36-39
• 2.4 本章小結(jié)39-40
• 第三章 交流勵磁發(fā)電機的基本理論40-54
• 3.1 交流勵磁發(fā)電機原理及其變速恒頻運行的基本原理40-45
• 3.1.1 交流勵磁發(fā)電機基本原理及優(yōu)點40-42
• 3.1.2 交流勵磁發(fā)電機的應(yīng)用42-43
• 3.1.3 交流勵磁發(fā)電機變速恒頻運行的基本原理43-45
• 3.2 交流勵磁雙PWH變頻器45-46
• 3.3 交流勵磁發(fā)電機定子磁鏈定向矢量控制策略46-53
• 3.3.1 交流勵磁發(fā)電機的數(shù)學(xué)模型47-48
• 3.3.2 交流勵磁發(fā)電機定子磁鏈定向矢量控制48-51
• 3.3.3 交流勵磁發(fā)電機空載并網(wǎng)控制51-53
• 3.4 本章小結(jié)53-54
• 第四章 交流勵磁變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的設(shè)計54-75
• 4.1 交流勵磁變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的硬件總體框架54-64
• 4.1.1 實驗機組55-56
• 4.1.2 主回路設(shè)計56
• 4.1.3 IPM驅(qū)動和隔離電路56-57
• 4.1.4 信號檢測電路57-59
• 4.1.5 系統(tǒng)保護的實現(xiàn)59-61
• 4.1.6 PC機和DSP數(shù)字信號處理器的通訊接口電路設(shè)計61-62
• 4.1.7 DSP數(shù)字控制器62-64
• 4.2 交流勵磁變速恒頻風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)的軟件編程64-69
• 4.2.1 轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的控制程序框圖64-65
• 4.2.2 各功能模塊子程序算法設(shè)計65-69
• 4.3 交流勵磁變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運行實驗研究69-74
• 4.3.1 亞同步速69-72
• 4.3.2 同步速72
• 4.3.3 超同步速72-74
• 4.4 本章小結(jié)74-75
• 第五章 總結(jié)與展望75-77
• 5.1 本文的主要工作75-76
• 5.2 進一步工作的設(shè)想76-77
• 參考文獻77-81
• 附錄81-82
• 致謝82

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永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的研究    吳芳;劉軍;馬文烈;

雙PWM變頻器及其協(xié)調(diào)控制技術(shù)研究    鄭征

雙饋風(fēng)力發(fā)電若干問題的研究    喻明江

雙饋發(fā)電勵磁系統(tǒng)網(wǎng)側(cè)變換器控制實驗研究    梁雙全

直驅(qū)型永磁同步風(fēng)力發(fā)電變流器的控制研究    霍新長

交流勵磁雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的研究    張志

雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的孤島啟動及運行控制    杜翠

液壓型風(fēng)力發(fā)電機組主傳動系統(tǒng)功率控制研究    張剛

10KW風(fēng)力發(fā)電機組控制    宋立剛

海上風(fēng)電場應(yīng)用輕型直流輸電技術(shù)研究    丁揚

基于ARM的雙饋電機風(fēng)力發(fā)電變頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計    王立超

雙饋型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)勵磁電源控制策略的研究    王秀麗

幾種變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)控制方案的對比分析    馬洪飛,徐殿國,苗立杰

雙饋電機穩(wěn)態(tài)分析與仿真    武喜春,馬志云,熊永前

三相PWM整流器空間矢量控制的全數(shù)字實現(xiàn)    黃科元,賀益康

當(dāng)今世界風(fēng)力發(fā)電最新動向    周春平,孫瑤廷,白旭

大型風(fēng)力發(fā)電機組系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)與特點    葉啟明

大型風(fēng)力發(fā)電機組技術(shù)發(fā)展趨勢    陳雷,邢作霞,潘建,鐘明舫

交流勵磁電機的應(yīng)用和展望    倪安華

風(fēng)力機特性的直流電機模擬    卞松江,潘再平,賀益康

獨立運行風(fēng)電機組的最佳葉尖速比控制    許洪華,倪受元

風(fēng)力發(fā)電講座 第一講 風(fēng)力機的類型與結(jié)構(gòu)    倪受元

無刷直流電動機(BLDCM)轉(zhuǎn)矩脈動抑制的電流跟蹤型PWM控制    謝楊梅;

SPWM逆變器的波形生成過程中的問題及對策    凌有鑄,劉力

激光基準(zhǔn)信標(biāo)儀的研制    季長路,張家鈺

激光基準(zhǔn)信標(biāo)儀中CPU及其控制原理的分析與設(shè)計    季長路,張家鈺

無刷直流方波電機控制系統(tǒng)的計算機仿真    李先祥

適用于農(nóng)網(wǎng)的中小功率風(fēng)力發(fā)電電源研究    汪洋;成立;

試論農(nóng)村建設(shè)中發(fā)展生物質(zhì)能源的制度完善    賈靜;于華;張樹興;

永嘉縣陡門鄉(xiāng)農(nóng)林廢料再生炭棒能源技術(shù)的研究與應(yīng)用    金良云;

自控式雙饋電動機的磁場能量線性模型    丁然,林春麗,周旭

一種新型斬波式串級調(diào)速系統(tǒng)    丁然,王克成,魏東,陳海朋

我國高原地區(qū)風(fēng)力發(fā)電研究    繆江豫;邢瑞鵬;

雙閉環(huán)串級調(diào)速系統(tǒng)的雙內(nèi)模控制及其仿真研究    周淵深;

積分模糊滑?？刂圃谧兯亠L(fēng)力發(fā)電機組中的應(yīng)用    楊錫運;劉欣然;

基于思維進化算法優(yōu)化和模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的交流伺服系統(tǒng)    劉青松;岳晉萍;

1．5MW雙饋式變速恒頻風(fēng)電機組設(shè)計技術(shù)介紹    張大同;

有效利用可再生能源 建設(shè)社會主義新農(nóng)村    賈靜;于華;蘇雁;冷朝陽;張樹興;

新型空調(diào)柜的創(chuàng)新設(shè)計    陳炯;

DSP在現(xiàn)代通訊領(lǐng)域中的應(yīng)用    趙紅怡;

基于無源性理論的風(fēng)力機最大風(fēng)能捕獲控制    楊金明;吳捷;楊蘋;楊俊華;鐘慶;

同步電機轉(zhuǎn)子交流勵磁的自動化控制    陳剛;洪兵;張元;羅來漢;饒文昊;

分布式電源的概率建模及其對電力系統(tǒng)的影響    王敏

無刷雙饋電機建模及智能控制策略研究    邵宗凱

變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)故障特性與保護技術(shù)研究    撖奧洋

基于ARM的雙絲脈沖MIG高速焊分布式控制系統(tǒng)的研究    張紅兵

風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的分析、控制與優(yōu)化方法研究    吳定會

大容量400Hz中頻逆變器拓?fù)浜蛿?shù)字控制技術(shù)研究    劉春喜

浮力擺式波浪能發(fā)電裝置關(guān)鍵技術(shù)研究    張大海

大型風(fēng)電機組變槳距控制策略研究    王哲

永磁式直驅(qū)風(fēng)電機組控制技術(shù)研究    劉穎明

雙饋風(fēng)電機組模型預(yù)測控制研究    井艷軍

基于軟開關(guān)PWM技術(shù)的光伏逆變器的研究與設(shè)計    曹建

基于ARM的SVG型低壓無功補償控制器的研究    張永臣

城市二次供水智能控制系統(tǒng)的研究與開發(fā)    孔祥偉

寬頻調(diào)速系統(tǒng)設(shè)計及精度分析    史大偉

大功率柴油機數(shù)字式電子調(diào)速器設(shè)計研究    王博

異步電機矢量控制系統(tǒng)研究與實現(xiàn)    李志武

風(fēng)力發(fā)電機偏航控制系統(tǒng)的研究    金長生

基于模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的雙電機調(diào)速實驗系統(tǒng)研究    呂曉

基于DSP的開關(guān)磁阻電機風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)研究    王增國

基于LabVIEW的風(fēng)力機葉片振動監(jiān)測系統(tǒng)開發(fā)    陳順章

旋轉(zhuǎn)電機磁場計算的有限元法研究    劉沛津;谷立臣;任繼紅;

基于重復(fù)控制的并聯(lián)有源電力濾波器    耿攀;吳衛(wèi)民;劉以建;湯天浩;趙昕;

單周期控制在風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)逆變器中的應(yīng)用    付勛波;

風(fēng)電并網(wǎng)逆變器用有無功功率解耦控制的矢量控制策略    周維來;官二勇;

幾種雙饋式變速恒頻風(fēng)電機組低電壓穿越技術(shù)對比分析    臧曉笛;

變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機控制策略    謝震;張興;楊淑英;

風(fēng)力發(fā)電機組風(fēng)輪建模和仿真研究    齊曉軍;魏毅立;

超導(dǎo)磁儲能系統(tǒng)抑制風(fēng)力發(fā)電功率波動的研究    崔林;文勁宇;程時杰;

關(guān)于發(fā)展生物能源化解能源危機的思考    紀(jì)占武;鄭文范;

釩電池儲能在光伏發(fā)電中的應(yīng)用前景    陳茂斌;李曉兵;孟凡明;劉效疆;劉聯(lián);張勝濤;

對非線性控制系統(tǒng)的變增益PID控制    陳毅靜;柴鈺;

變速定槳風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)控制技術(shù)研究    陳杰

太陽能光伏并網(wǎng)發(fā)電系統(tǒng)的研究    趙為

PWM整流器及其控制策略的研究    張興

變速恒頻風(fēng)力發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)研究    卞松江

大型風(fēng)力發(fā)電機組的智能控制研究    張新房

變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運行與控制研究    劉其輝

變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機交流勵磁電源研究    趙仁德

變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機勵磁控制技術(shù)研究    林成武

無刷雙饋電機的控制方法研究    黃守道

大型風(fēng)力機變槳距控制技術(shù)研究    林勇剛

飛輪儲能技術(shù)應(yīng)用于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的仿真研究    王黎

基于改進重復(fù)控制的有源電力濾波器研究    馬迎召

基于矢量控制的PWM整流器研究    景小萍

雙PWM變頻調(diào)速控制策略研究    孔德寧

電網(wǎng)不平衡條件下PWM整流器及其控制策略的研究與設(shè)計    葛廣凱

風(fēng)電設(shè)備供應(yīng)商選擇評價體系研究    周濤

PWM整流器及其直接電流控制技術(shù)的研究    田俊祥

風(fēng)機模擬實驗平臺及最大風(fēng)能捕獲技術(shù)的研究    賈志云

二維電磁場的有限元計算    陳宇紅

蓄電池智能管理系統(tǒng)    羅光毅

淺析交流雙饋異步發(fā)電機工作原理    陳巖;

中外常用風(fēng)力發(fā)電技術(shù)及風(fēng)電機概述    宋金梅;王波;肖海勃;

多端VSC-HVDC用于風(fēng)電場聯(lián)網(wǎng)時的控制策略    趙成勇;胡冬良;李廣凱;龍文;

變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機組輸出特性分析    胡冬良;趙成勇;

變速恒頻風(fēng)力發(fā)電自動控制系統(tǒng)的設(shè)計    葉金海;

變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其發(fā)展趨勢    杜睿;

風(fēng)光儲聯(lián)合發(fā)電系統(tǒng)的組合建模與等值    王皓懷;湯涌;侯俊賢;鄒江峰;梁雙;蘇峰;

變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)控制方案綜述    張廣明;吳煜琪;梅磊;季文娟;

直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)MPPT研究    孟杰;謝勇;方宇;

液壓型風(fēng)力發(fā)電機組主傳動控制系統(tǒng)綜述    孔祥東;艾超;王靜;

變速恒頻無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機的直接轉(zhuǎn)矩控制技術(shù)研究    金石

基于混合儲能的風(fēng)電場實時功率調(diào)控系統(tǒng)研究    于芃

抑制風(fēng)電對電網(wǎng)影響的儲能系統(tǒng)優(yōu)化配置及控制研究    李軍徽

級聯(lián)H橋整流及其直流側(cè)電容電壓平衡控制的研究    張國澎

雙饋式風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)智能控制方法的研究    李泰

液壓型風(fēng)力發(fā)電機組轉(zhuǎn)速控制和功率控制研究    艾超

充放儲一體化電站并聯(lián)式功率調(diào)節(jié)系統(tǒng)的控制技術(shù)研究    劉寶其

雙饋風(fēng)電機組并網(wǎng)穩(wěn)定性研究    張忠志

變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的建模與控制    陳進軍

變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)功率控制技術(shù)研究    關(guān)利海

雙饋風(fēng)力發(fā)電機最佳轉(zhuǎn)速跟蹤控制    陳彥

雙饋風(fēng)力發(fā)電機變槳與變速協(xié)調(diào)控制    張樹鑫

電網(wǎng)電壓不平衡下三相VSR的控制策略研究    黃薔

基于DSP的電壓型PWM整流器的研究    范健

雙饋風(fēng)電機組發(fā)電機磁場與溫度場分析    段曉田

雙饋風(fēng)力發(fā)電機組矩陣式變換器的控制研究    劉大貴

兆瓦級雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)控制策略研究    馮繼營

無刷雙饋調(diào)速電機的繞組結(jié)構(gòu)    楊順昌

定子雙饋磁阻電機的氣隙磁場分析與設(shè)計特點    王鳳翔，張鳳閣

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

幾種變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)控制方案的對比分析    馬洪飛,徐殿國,苗立杰

無刷雙饋電機電動狀態(tài)下的能量分析    章瑋

獨立運行風(fēng)電機組的最佳葉尖速比控制    許洪華,倪受元

風(fēng)力發(fā)電講座 第二講 風(fēng)力機的工作原理和氣動力特性    倪受元

小型交流永磁風(fēng)力發(fā)電機設(shè)計特點小型風(fēng)能發(fā)電及其發(fā)電機(2)    郭繼高

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變速恒頻雙饋潮流發(fā)電機勵磁控制技術(shù)    程時兵;羅耀華;

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變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)交流勵磁綜述    伍小杰,柴建云,王祥珩

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變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機交流勵磁電源研究    趙仁德

電網(wǎng)異常條件下雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機的直接功率控制    郭曉明

交流勵磁發(fā)電機勵磁控制系統(tǒng)的研究    楊彥杰

異步化同步發(fā)電機勵磁控制及其穩(wěn)定性分析    應(yīng)黎明

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

變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機勵磁控制技術(shù)研究    林成武

全消化道無創(chuàng)介入式診查系統(tǒng)定位技術(shù)與實驗研究    郭旭東

交流勵磁變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)研究    鄭康

交流勵磁變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)控制技術(shù)研究    王旭辰

變速恒頻技術(shù)在水力發(fā)電中應(yīng)用的初步研究    孟鵬

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

基于pscad變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的建模仿真    張堯

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

變速恒頻交流勵磁風(fēng)力發(fā)電控制系統(tǒng)的研究    盧劍濤

雙饋風(fēng)力發(fā)電機的直接功率控制技術(shù)研究    羅偉偉

變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的建模和仿真    趙楊

MW級變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機網(wǎng)側(cè)變換器控制技術(shù)的研究    王志華