新型风机差动齿轮箱建模与Bladed外部齿轮箱DLL的开发研究
发布时间：2020-12-29 12:28
在当今全球气候变暖和能源危机的环境下,各国都在加紧对风能的开发和利用。风电机组容量在电网中比例不断地增大,电网对风电机组的并网要求将会越来越严。这些要求包括低电压穿越、电压波形畸变、机组无功功率的支撑能力等。目前市场上的主流的双馈式机型对上述要求的满足有着一定的困难,而另一种主流机型直驱永磁式风机在成本与维护上的缺点也限制了其发展。本课题在结合目前主流风机优点与综合考虑电网需求的条件下,提出了一种新型基于可变齿数比齿轮箱的前端调速变速恒频风力发电机,其具有电网友好特性,无需大功率变频器,低电压穿越能力强等优点。课题组将围绕此新型前端调速风机的结构、控制系统的设计和仿真展开工作。新型风机与以往风机的最大不同点在于增加了一个差动可变速比齿轮箱,齿箱中带有一调速电机,是整个风机运行的核心控制单元,而本论文的研究工作重点就集中在差动可变速比齿轮箱的相关工作上。首先,论文对新型风机的工作原理,差动行星齿轮原理结构,以及风机在不同工况下的运行策略方法进行了简要介绍。然后,为了使差动齿箱模型以合理的方式建立在Bladed中,论文还对风电领域中研究较为缺乏的Bladed外部齿轮箱动态链接库接口的行了细...
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
中文摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 选题背景与意义
1.2 风力发电机组国内外发展现状
1.3 主流风力发电机的对比
1.3.1 双馈式变速恒频风力发电机
1.3.2 永磁直驱式同步风力发电机
1.3.3 双馈电机与直驱电机特性对比
1.4 论文主要研究内容
1.4.1 新型电网友好型前端调速风力发电机介绍
1.4.2 论文研究设计仿真软件平台GH Bladed介绍
1.4.3 本论文研究内容及主要工作
2 前端调速风机简介
2.1 新型前端调速风电机组介绍
2.1.1 变速比齿轮前端调速风机工作原理
2.1.2 行星齿轮机构传动特性
2.2 风机控制策略
2.2.1 风机启动阶段
2.2.2 变速运行阶段
2.2.3 恒速运行阶段
2.2.4 恒功率运行阶段
2.2.5 停机和脱网阶段
2.3 本章小结
3 Bladed外部齿轮箱动态链接库接口开发
3.1 齿轮箱动态链接库任务
3.2 Bladed齿箱动态链接库接口说明
3.3 Bladed齿箱动态链接库示例的研究
3.3.1 齿箱示例工程加载DLL说明
3.3.2 齿箱示例工程DLL源程序说明
3.3.3 齿箱示例工程DLL源程序研究的推断和结论
3.3.4 齿箱示例工程DLL源程序未提到的问题
3.4 对Bladed动态链接库的编程测试
3.4.1 测试实验1：找出9个call的调用顺序
3.4.2 测试实验2：Bladed调用DLL时间周期测试
3.4.3 测试实验3：不同DLL间的通信方式测试
3.4.4 测试实验4：外部控制器与齿箱DLL的调用时序测试
3.5 本章小结
4 新型前端调速风机齿轮箱模型建立与仿真
4.1 新型风机差动可变速比齿轮箱模型
4.1.1 前端调速风机系统传动结构及参数
4.1.2 扭矩传递模型
4.1.3 动力学模型
4.1.4 仿真流程
4.2 Bladed模型设置
4.3 仿真结果及分析
4.4 本章小结
5 齿箱输出轴力矩估计实验平台
6 总结与展望
参考文献
附录A
附录B
索引
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]风力发电机组控制技术综述及展望[J]. 李鹏,宋永端,刘卫,孙黎翔,秦明. 电气自动化. 2010(05)
[2]风力发电机速度跟踪自适应控制研究[J]. 任丽娜,焦晓红,邵立平. 太阳能学报. 2008(08)
[3]并网型双馈风电机组动态稳定性仿真[J]. 闫广新,晁勤,刘新刚,周伟. 电网技术. 2007(24)
[4]用STATCOM提高风电场暂态电压稳定性[J]. 范高锋,迟永宁,赵海翔,王伟胜,戴慧珠. 电工技术学报. 2007(11)
[5]风电接入对电力系统的影响[J]. 迟永宁,刘燕华,王伟胜,陈默子,戴慧珠. 电网技术. 2007(03)
[6]电力系统潮流计算中风电场节点的处理方法[J]. 胡卫红,王玮,王英林,肖海波. 华北电力技术. 2006(10)
[7]大型风电场对电力系统暂态稳定性的影响[J]. 迟永宁,王伟胜,刘燕华,戴慧珠. 电力系统自动化. 2006(15)
[8]大型风力发电场等值建模研究综述[J]. 李先允,陈小虎,唐国庆. 华北电力大学学报. 2006(01)
[9]大型变速恒频风力发电机组建模与仿真[J]. 李晶,宋家骅,王伟胜. 中国电机工程学报. 2004(06)
[10]风电场发电机动态等值问题的研究[J]. 孙建锋,焦连伟,吴俊玲,周双喜,陈寿孙. 电网技术. 2004(07)
博士论文
[1]大型风力发电机组的智能滑模变结构控制研究[D]. 贾增周.华北电力大学（河北） 2008
本文编号：2945639
【文章来源】：北京交通大学北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：87 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
致谢
中文摘要
ABSTRACT
1 绪论
1.1 选题背景与意义
1.2 风力发电机组国内外发展现状
1.3 主流风力发电机的对比
1.3.1 双馈式变速恒频风力发电机
1.3.2 永磁直驱式同步风力发电机
1.3.3 双馈电机与直驱电机特性对比
1.4 论文主要研究内容
1.4.1 新型电网友好型前端调速风力发电机介绍
1.4.2 论文研究设计仿真软件平台GH Bladed介绍
1.4.3 本论文研究内容及主要工作
2 前端调速风机简介
2.1 新型前端调速风电机组介绍
2.1.1 变速比齿轮前端调速风机工作原理
2.1.2 行星齿轮机构传动特性
2.2 风机控制策略
2.2.1 风机启动阶段
2.2.2 变速运行阶段
2.2.3 恒速运行阶段
2.2.4 恒功率运行阶段
2.2.5 停机和脱网阶段
2.3 本章小结
3 Bladed外部齿轮箱动态链接库接口开发
3.1 齿轮箱动态链接库任务
3.2 Bladed齿箱动态链接库接口说明
3.3 Bladed齿箱动态链接库示例的研究
3.3.1 齿箱示例工程加载DLL说明
3.3.2 齿箱示例工程DLL源程序说明
3.3.3 齿箱示例工程DLL源程序研究的推断和结论
3.3.4 齿箱示例工程DLL源程序未提到的问题
3.4 对Bladed动态链接库的编程测试
3.4.1 测试实验1：找出9个call的调用顺序
3.4.2 测试实验2：Bladed调用DLL时间周期测试
3.4.3 测试实验3：不同DLL间的通信方式测试
3.4.4 测试实验4：外部控制器与齿箱DLL的调用时序测试
3.5 本章小结
4 新型前端调速风机齿轮箱模型建立与仿真
4.1 新型风机差动可变速比齿轮箱模型
4.1.1 前端调速风机系统传动结构及参数
4.1.2 扭矩传递模型
4.1.3 动力学模型
4.1.4 仿真流程
4.2 Bladed模型设置
4.3 仿真结果及分析
4.4 本章小结
5 齿箱输出轴力矩估计实验平台
6 总结与展望
参考文献
附录A
附录B
索引
作者简历
学位论文数据集
【参考文献】：
期刊论文
[1]风力发电机组控制技术综述及展望[J]. 李鹏,宋永端,刘卫,孙黎翔,秦明. 电气自动化. 2010(05)
[2]风力发电机速度跟踪自适应控制研究[J]. 任丽娜,焦晓红,邵立平. 太阳能学报. 2008(08)
[3]并网型双馈风电机组动态稳定性仿真[J]. 闫广新,晁勤,刘新刚,周伟. 电网技术. 2007(24)
[4]用STATCOM提高风电场暂态电压稳定性[J]. 范高锋,迟永宁,赵海翔,王伟胜,戴慧珠. 电工技术学报. 2007(11)
[5]风电接入对电力系统的影响[J]. 迟永宁,刘燕华,王伟胜,陈默子,戴慧珠. 电网技术. 2007(03)
[6]电力系统潮流计算中风电场节点的处理方法[J]. 胡卫红,王玮,王英林,肖海波. 华北电力技术. 2006(10)
[7]大型风电场对电力系统暂态稳定性的影响[J]. 迟永宁,王伟胜,刘燕华,戴慧珠. 电力系统自动化. 2006(15)
[8]大型风力发电场等值建模研究综述[J]. 李先允,陈小虎,唐国庆. 华北电力大学学报. 2006(01)
[9]大型变速恒频风力发电机组建模与仿真[J]. 李晶,宋家骅,王伟胜. 中国电机工程学报. 2004(06)
[10]风电场发电机动态等值问题的研究[J]. 孙建锋,焦连伟,吴俊玲,周双喜,陈寿孙. 电网技术. 2004(07)
博士论文
[1]大型风力发电机组的智能滑模变结构控制研究[D]. 贾增周.华北电力大学（河北） 2008
本文编号：2945639
本文链接：https://www.wllwen.com/projectlw/xnylw/2945639.html
