基于雙饋電機(jī)的風(fēng)機(jī)動(dòng)態(tài)模擬研究.pdf

1、隨著石化能源的日益枯竭以及和諧社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展要求,風(fēng)力發(fā)電作為一種在我國蘊(yùn)含豐富而且潔凈的自然能源,其具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì),但風(fēng)電系統(tǒng)本身的復(fù)雜性導(dǎo)致其相關(guān)的技術(shù)難度大大增加。風(fēng)電系統(tǒng)的靜態(tài)與暫態(tài)特性決定了整個(gè)系統(tǒng)能否在各種工況下穩(wěn)定運(yùn)行以及并網(wǎng)發(fā)電,所以風(fēng)電系統(tǒng)需要實(shí)驗(yàn)室計(jì)算機(jī)仿真和實(shí)際系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)的方式進(jìn)行對(duì)比與驗(yàn)證。實(shí)際風(fēng)場(chǎng)系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)對(duì)于實(shí)驗(yàn)室條件是不現(xiàn)實(shí)的,再加上實(shí)際風(fēng)場(chǎng)中實(shí)驗(yàn)環(huán)境的不可控性,擁有可以模擬實(shí)際風(fēng)場(chǎng)系統(tǒng)特性的風(fēng)電模擬系統(tǒng)應(yīng)運(yùn)

2、而生。
　　針對(duì)現(xiàn)有風(fēng)電模擬系統(tǒng)一般只模擬穩(wěn)態(tài)輸出的局限性,本文的模擬系統(tǒng)采用的是原動(dòng)機(jī)動(dòng)態(tài)模擬轉(zhuǎn)矩控制,雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速環(huán)與電流環(huán)雙環(huán)控制的結(jié)構(gòu),研究風(fēng)電模擬系統(tǒng)的暫穩(wěn)態(tài)特性,并重點(diǎn)研究了風(fēng)力機(jī)以及傳動(dòng)軸的模擬。在風(fēng)電模擬系統(tǒng)的暫穩(wěn)態(tài)性能的研究中考慮了由風(fēng)力機(jī)本身特性造成的風(fēng)剪切效應(yīng)和塔影效應(yīng),傳動(dòng)軸系統(tǒng)建模對(duì)系統(tǒng)暫態(tài)性能的影響以及風(fēng)力機(jī)大慣量特性,運(yùn)用轉(zhuǎn)矩的動(dòng)態(tài)補(bǔ)償模擬的方案,使得風(fēng)電模擬系統(tǒng)與實(shí)際風(fēng)電系統(tǒng)擁有更近似的暫穩(wěn)

3、態(tài)性能,可以代替實(shí)際風(fēng)電系統(tǒng)進(jìn)行仿真與實(shí)驗(yàn)研究。
　　對(duì)于風(fēng)剪塔影效應(yīng)帶來的風(fēng)力機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩的三倍頻脈動(dòng),本文提出了一種基于雙饋電機(jī)的附加轉(zhuǎn)矩控制,可以大幅削減其三倍頻功率脈動(dòng)的幅值,使雙饋電機(jī)輸出功率基本趨于平衡。對(duì)于風(fēng)電系統(tǒng)電網(wǎng)適應(yīng)性問題,在電網(wǎng)故障甚至短路情況下,本文提出了將原有雙饋電機(jī)從原有的轉(zhuǎn)矩環(huán)控制切換到轉(zhuǎn)速環(huán)控制,這樣可以有效抑制由于電網(wǎng)故障對(duì)雙饋電機(jī)所造成的轉(zhuǎn)矩與功率振蕩。
　　在理論分析與仿真基礎(chǔ)上,本文搭建