基于MATLAB的永磁风力发电机动态仿真

发布时间：2017-05-31 11:20

  本文关键词：基于MATLAB的永磁风力发电机动态仿真，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】： 作为世界上发展最快的可再生能源,风能受到了世界各国的关注。随着风机数量的增加,研究电网故障时风力发电机的动态响应特性越来越重要。 本文以“3.2MW永磁风力发电机系统分析”为工程背景,旨在研究3.2MW永磁风力发电机及其系统在各种正常和非正常工况下的动态性能,分析变流系统和控制方法对电机性能的影响,为电机的优化设计提供参考。 首先,在对永磁风力发电机的基本理论进行论述的基础上,分析了变转速变桨距控制策略,并基于Matlab/Simulink建立了风力发电机模型,通过仿真分析了最大功率跟踪和变桨距控制下发电机的性能。 其次,研究了双PWM变流系统电机侧变流器和网侧变流器的控制方法,并基于Matlab/Simulink搭建了基于转速外环、电流内环双PI调节器的电机侧控制器模型及基于电网电压定向的电压外环、电流内环控制的网侧控制器模型。 最后,基于Matlab/Simulink对电网短路及电网电压跌落下不同控制方法下的永磁风力发电机系统的动态性能进行仿真;并对永磁风力发电机机端短路下的运行性能进行仿真,结果表明:网侧变流器的电流变化以及直流母线的电压波动对永磁风力发电机系统的动态性能影响较大,通过控制网侧变流器电流、直流母线电压的稳定,可以有效提高永磁风力发电机系统的动态性能;给定的电机设计参数符合短路电流倍数要求;永磁风力发电机通过变流装置并网可大大减小故障对发电机的冲击。
【关键词】：水磁风力发电机 非正常工况 Matlab 动态仿真
【学位授予单位】：大连理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2009
【分类号】：TM315;TP391.9
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 绪论8-16
• 1.1 选题背景及意义8-13
• 1.1.1 国内外风电发展现状8-9
• 1.1.2 风力发电机研究现状9-11
• 1.1.3 永磁风力发电机系统的研究概况11-13
• 1.2 电网电压跌落研究现状13-15
• 1.3 本文研究的目的和主要工作15-16
• 2 永磁风力发电机整机模型及变桨距控制16-25
• 2.1 风力机模型16-18
• 2.2 永磁同步发电机数学模型18-21
• 2.3 永磁风力发电机变桨距控制仿真21-24
• 2.4 本章小结24-25
• 3 永磁风力发电机变流系统的控制研究25-34
• 3.1 电机侧变流器的控制研究26-30
• 3.1.1 转速外环控制策略26-28
• 3.1.2 电流内环控制策略28-30
• 3.2 网侧变流器控制技术30-33
• 3.2.1 三相电压型并网逆变器的数学模型30-31
• 3.2.2 网侧变流器控制策略31-33
• 3.3 本章小结33-34
• 4 永磁风力发电机系统动态仿真34-55
• 4.1 永磁风力发电机系统的动态性能分析36-38
• 4.2 电网三相短路下的永磁风力发电机动态仿真38-45
• 4.2.1 三相短路下采取限压限流控制的系统动态仿真38-41
• 4.2.2 三相短路下采取限流不限压控制的系统动态仿真41-43
• 4.2.3 三相短路下采取限压不限流控制的系统动态仿真43-45
• 4.3 电网电压跌落80%下的永磁风力发电机动态仿真45-52
• 4.3.1 电网电压跌落80%下采取限压限流控制的系统动态仿真46-48
• 4.3.2 电网电压跌落80%下采取限流不限压控制的系统动态仿真48-50
• 4.3.3 电网电压跌落80%下采取限压不限流控制的系统动态仿真50-52
• 4.4 永磁同步发电机机端三相短路的动态仿真52-54
• 4.5 本章小结54-55
• 结论55-56
• 参考文献56-58
• 攻读硕士学位期间发表学术论文情况58-59
• 致谢59-60

【引证文献】

中国期刊全文数据库 前2条

1 钱艳平;朱立贵;;电源不对称对双馈风力发电机故障诊断的影响[J];可再生能源;2012年11期

2 陈娟;董秀成;陈庆涛;;直驱式永磁同步风电系统变桨距控制算法研究[J];西华大学学报(自然科学版);2012年03期

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 刘胜文;直驱永磁同步风力发电系统低电压穿越特性分析[D];兰州理工大学;2011年

2 杨宝荣;基于LabView的大型风力发电机传动系统轴系故障诊断研究[D];内蒙古大学;2011年

3 张焕伟;多机种风力发电场的集群控制技术的研究[D];安徽理工大学;2011年

4 陈朋朋;直驱型风力发电系统低压穿越控制研究[D];燕山大学;2012年

5 姜晓飞;基于DSP控制的直驱式风电机组并网变流器研究[D];辽宁工程技术大学;2011年

6 王宇;永磁直驱风力发电系统的控制研究[D];太原理工大学;2010年

7 李勇;飞轮电池在独立运行式风力发电系统中的应用研究[D];兰州理工大学;2012年

8 郭东杰;风电机组状态监测与故障智能诊断系统研究[D];山西大学;2012年

9 杜振华;永磁直驱风力发电系统故障穿越技术的研究[D];北京交通大学;2012年

10 唐江丰;小型风力发电利用模式研究[D];沈阳农业大学;2012年

  本文关键词：基于MATLAB的永磁风力发电机动态仿真，，由笔耕文化传播整理发布。

本文编号：409338