变速恒频双馈异步风力发电系统建模与仿真分析.docx

变速恒频双馈异步风力发电系统建模与仿真分析


2.82万字 82页 原创作品，通过查重系统


摘 要
随着社会发展，能源危机和环境危机日益严重，人们对可再生能源的需求越来越高。风力发电作为最具潜力的新能源利用形式技术相对比较成熟，在未来的几十年内，对缓解能源匮乏问题有着非比寻常的意义。我国作为风电装机容量最大的国家，而控制技术水平相对比较落后，其中双馈异步风力发电控制系统成为了研究的重点。
本文针对双馈异步风力发电系统建模与仿真进行了如下研究：
在阅读大量文献资料的基础上，深入分析风力风力发电机组工作原理，采用数学建模的方法，分别建立了风速模型、风力机模型、传动系统模型、发电机模型、变流变换器模型，并通过其相互作用，组合建立了完整的风电机组模型。
在对双馈异步电机的运行特性进行了分析基础上，将风电机组运行区域划分为三个区域，并对每个区域进行了相应的控制策略研究。
探讨了PWM型变频器的结构、特点，采用了电压空间矢量——SVPWM技术调制方法，对PWM进行控制。针对异步电机控制策略，采用磁场定向的矢量控制技术，实现了双馈电机的电磁转矩控制和有功功率、无功功率的解耦控制。
根据双馈异步电机的控制策略，分析了其具体的控制方法。在额定风速以下，采用爬山法等控制算法，快速跟踪风速变化，实现最大风功率追踪。额定风速以上，采用变桨距控制，实现恒功率控制。
利用Matlab/Simulink建立了变速恒频双馈异步风力发电系统的仿真模型，在不同风速下进行仿真分析，验证了仿真模型的可行性和控制理论的合理性。



关键词： 矢量控制 SVPWM调制方法 最大风功率追踪 变桨距控制