基于LabVIEW的风力发电机组故障仿真研究

发布时间：2017-09-05 10:16

  本文关键词：基于LabVIEW的风力发电机组故障仿真研究

  更多相关文章： 双馈发感应电机 故障仿真 叶轮质量不平衡 低电压穿越 Crowbar电路

【摘要】：风能在众多的可再生的新能源中成为人类重点开发的能源,风力发电产业显现出了及其重要的开发与利用价值,但风力发电也同样会存在很多故障问题。为求得风力发电机组在故障时刻的响应,因此本文提出了基于虚拟仪器软件实现风力发电机组的故障仿真研究。本文所采用的LabVIEW2011为NI公司(National Instrument美国国家仪器有限公司)的一款虚拟仪器软件,拥有高速实时仿真的优点。本文研究内容基于已验收成功的“风电机组半物理仿真培训系统研究与开发”项目建立,在LabVIEW的基础上对于风电机组的故障进行了实时的仿真分析。本文首先利用已有的组合风风速模型加入手动风速以及实际风速两种风速,搭建迎合不同需求而建立的三种风速的风速模型；通过创建时间和风速切换逻辑的控制达到三种风速根据需要自由切换的目的；搭建了叶片质量不平衡时基于叶素理论的风轮模型,实现叶片质量不平衡故障的仿真并进行了验证分析；总结了带有转子侧Crowbar电路的机侧变频器数学模型以及带有直流侧Crowbar电路的网侧变频器数学模型,并分使用软件别建立了两种变频器的模型；最后进行了故障仿真,在带有两种不同Crowbar电路的系统中针对不同程度的电网电压的跌落以及不同的Crowbar阻值、投切策略下的系统响应进行了分析,其中除了常见的系统参数外还给出了系统内部的一些参数的变化过程。最后的仿真结果表明利用虚拟仪器进行故障仿真研究不仅实时性高、可观测数据多、精度高而且比采用物理设备节省了许多成本。
【关键词】：双馈发感应电机 故障仿真 叶轮质量不平衡 低电压穿越 Crowbar电路
【学位授予单位】：华北电力大学(北京)
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TM315;TP391.9
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第1章 绪论9-15
• 1.1 课题研究背景及意义9-10
• 1.2 风力发电机概述10-12
• 1.2.1 风力发电机组基本结构10-11
• 1.2.2 双馈风力发电机运行原理11-12
• 1.3 故障仿真研究12-14
• 1.3.1 仿真环境介绍12-13
• 1.3.2 风力发电机故障简介13-14
• 1.4 本文主要的研究内容14-15
• 第2章 仿真系统的数学模型15-22
• 2.1 风速模型15
• 2.2 风轮模型15-17
• 2.3 传动系模型17-18
• 2.4 电机模型18-20
• 2.5 变流器模型20-21
• 2.6 本章小结21-22
• 第3章 风速模型的仿真及叶片质量不平衡故障22-35
• 3.1 风速模型22-25
• 3.1.1 组合风22-24
• 3.1.2 手动风速24
• 3.1.3 实际风速24-25
• 3.2 风速切换逻辑25-27
• 3.3 风速仿真实现27-29
• 3.4 叶片质量不平衡故障29-33
• 3.4.1 故障状态下的风轮模型29-31
• 3.4.2 叶片质量不平衡故障仿真实现31-33
• 3.5 结果分析33-34
• 3.6 本章小结34-35
• 第4章 低电压穿越35-52
• 4.1 低电压穿越概述35-37
• 4.1.1 低电压穿越要求35-36
• 4.1.2 常用低电压穿越方法36-37
• 4.2 带有Crowbar电路的机侧变频器数学模型37-41
• 4.2.1 转子侧Crowbar电路37-39
• 4.2.2 直流侧Crowbar电路39-41
• 4.3 无Crowbar电路时机组在电网电压状态下的响应41-42
• 4.4 电网电压跌落时转子侧Crowbar电路投切策略42-43
• 4.5 低电压穿越仿真43-50
• 4.5.1 交流侧方法仿真43-48
• 4.5.2 直流侧方法仿真48-50
• 4.6 结果分析50-51
• 4.7 本章小结51-52
• 第5章 总结与展望52-54
• 5.1 论文工作总结52
• 5.2 工作展望52-54
• 参考文献54-58
• 攻读硕士期间发表的论文及其他成果58-59
• 致谢59

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3 陈飞;陈鹏飞;吴威;;浅谈风力发电机组防雷要点[A];S13 第十届防雷减灾论坛——雷电灾害与风险评估[C];2012年

4 刘桦;邓良;廖晖;;水平轴风力发电机组通用动力学建模研究[A];中国农业机械工业协会风能设备分会2011年度论文集（上）[C];2011年

5 程朗;;电网友好型风力发电机组性能及应用[A];中国农业机械工业协会风能设备分会2011年度论文集（上）[C];2011年

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7 ;南车株洲所高海拔型风力发电机组入主贵州[A];《电站信息》2012年第9期[C];2012年

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10 庄严;纪国瑞;王峰;;风力发电机组的防雷与接地工艺设计(上)[A];中国农业机械工业协会风能设备分会2013年度论文集（上）[C];2013年

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3 许元强;宜兴首台风力发电机组成功发电[N];无锡日报;2010年

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