风力机模拟实验系统开发研究
发布时间：2021-10-05 09:49
在风力发电相关技术研究中,由于存在环境、天气、费用等很多因素,不便进行现场试验,在实验室内构造风力发电技术的模拟仿真平台就变的很有必要。重点是在实验室中如何构造模拟装置来代替风带动风电机组运转,这就需要模拟风力机来给风力发电系统提供动力,因此构造风力机的模拟实验平台就成为在实验室条件下研究风力发电系统的关键。风速的模拟是模拟风力机系统的关键,一个好的风速模型更能反映实际风力机的运转情况,本文的风速建模采用组合风速模型。采用了基于叶素理论的风轮建模方法,并用涡流修正理论对模型进行了修正,使建立的模型更加准确适用,结合组合风速模型实现了给定风速下风力机输出特性的模拟,并分析了风力机的输出特性。在此基础上提出了一种利用PLC控制伺服电动机模拟实际风力机输出特性的实验平台,利用此实验平台可以在实验室内进行相关风电技术的研究。利用监控软件的编程功能,通过在操作界面上改变风速、风轮模型的参数,可以实时得到风力机的运行特性曲线,这对分析风力机的运行特性,从事风力发电技术的相关研究有着重要的指导作用。
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
定桨距、变桨距风力发电机组功率曲线
、j了0八“0︷Un︸曰八n认 nnUo︺︹0﹁UO八曰乙、，少︸6‘4J，j，41nr 051015202530V(fn/s)图1一1定桨距、变桨距风力发电机组功率曲线.2.2变速恒频发电技术变速恒频的优点是大范围内调节运行转速，来适应因风速变化而引起的风力发电机组功率的变化，可以最大限度的吸收风能，因而效率较高。同时，在控制方式上也很灵活，可以较好的调节系统的有功功率、无功功率。目前市场上主流的变速恒频风力发电机组主要有如下两种机型:双馈式风力发电机组和永磁直驱式风力发电机组[6]。双馈式发电机组就是采用双馈异步发电机，转子通过变流器并网的一种变速恒频机组，系统如图1一2所示。转子绕组端口的电流根据电机运行状态可以实现双向流动，在转子转速高于同步转速时，双馈发电机定子绕组和转子绕组同时向电网馈电，因此又称为双馈发电机。双馈型风力发电系统还可实现有功功率、无功功率解祸控制
、j了0八“0︷Un︸曰八n认 nnUo︺︹0﹁UO八曰乙、，少︸6‘4J，j，41nr 051015202530V(fn/s)图1一1定桨距、变桨距风力发电机组功率曲线.2.2变速恒频发电技术变速恒频的优点是大范围内调节运行转速，来适应因风速变化而引起的风力发电机组功率的变化，可以最大限度的吸收风能，因而效率较高。同时，在控制方式上也很灵活，可以较好的调节系统的有功功率、无功功率。目前市场上主流的变速恒频风力发电机组主要有如下两种机型:双馈式风力发电机组和永磁直驱式风力发电机组[6]。双馈式发电机组就是采用双馈异步发电机，转子通过变流器并网的一种变速恒频机组，系统如图1一2所示。转子绕组端口的电流根据电机运行状态可以实现双向流动，在转子转速高于同步转速时，双馈发电机定子绕组和转子绕组同时向电网馈电，因此又称为双馈发电机。双馈型风力发电系统还可实现有功功率、无功功率解祸控制
【参考文献】：
期刊论文
[1]风力发电机、变流器及其低电压穿越概述[J]. 赵栋利,胡书举,赵斌,许洪华. 变频器世界. 2009(02)
[2]基于叶素理论的风力发电机组风轮建模[J]. 高峰,徐大平,吕跃刚. 现代电力. 2007(06)
[3]浅谈世界能源危机及中国的战略抉择[J]. 白少成. 实验科学与技术. 2006(S1)
[4]基于LabVIEW的变速恒频双馈风力发电模拟监测系统[J]. 张兴,司媛媛,谢震,李维华,曹仁贤. 太阳能学报. 2006(11)
[5]风电场风速和发电功率预测研究[J]. 杨秀媛,肖洋,陈树勇. 中国电机工程学报. 2005(11)
[6]风力发电机组动态模型研究[J]. 李东东,陈陈. 中国电机工程学报. 2005(03)
[7]Intelligent control for large-scale variable speed variable pitch wind turbines[J]. Xinfang ZHANG, Daping XU, Yibing LIU(Department of Automatic Control, North China Electric Power University, Beijing 102206, China). Journal of Control Theory and Applications. 2004(03)
[8]风能开发利用的政策支持问题[J]. 马舒曼,吕永波,韩晓雪. 可再生能源. 2004(02)
[9]世界风力发电现状及发展趋势[J]. 李亚西,武鑫,赵斌,许洪华. 太阳能. 2004(01)
[10]交流伺服系统及其先进控制策略综述[J]. 骆再飞,蒋静坪,许振伟. 机床与液压. 2002(06)
博士论文
[1]风力发电机组建模与变桨距控制研究[D]. 高峰.华北电力大学（北京） 2009
[2]变速恒频风力发电系统运行与控制研究[D]. 刘其辉.浙江大学 2005
硕士论文
[1]风力发电机组的变桨距控制研究[D]. 李琴.华北电力大学（北京） 2010
[2]风力发电系统风力机输出特性的模拟与控制[D]. 刘晓光.青岛大学 2009
[3]风力发电系统仿真模型的研究与设计[D]. 刘少辉.华北电力大学（北京） 2009
[4]交流励磁风力发电系统及其控制策略研究[D]. 卢洪锋.华北电力大学（北京） 2007
[5]风力发电机组风轮建模及运行特性研究[D]. 陈清丽.华北电力大学（北京） 2007
[6]变频调速异步电机模拟风轮输出特性的设计与研究[D]. 楚峥.沈阳工业大学 2006
[7]新型变速恒频风力发电系统运行方式研究[D]. 陈学顺.中国科学院研究生院（电工研究所） 2003
本文编号：3419495
【文章来源】：华北电力大学(北京)北京市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：50 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
定桨距、变桨距风力发电机组功率曲线
、j了0八“0︷Un︸曰八n认 nnUo︺︹0﹁UO八曰乙、，少︸6‘4J，j，41nr 051015202530V(fn/s)图1一1定桨距、变桨距风力发电机组功率曲线.2.2变速恒频发电技术变速恒频的优点是大范围内调节运行转速，来适应因风速变化而引起的风力发电机组功率的变化，可以最大限度的吸收风能，因而效率较高。同时，在控制方式上也很灵活，可以较好的调节系统的有功功率、无功功率。目前市场上主流的变速恒频风力发电机组主要有如下两种机型:双馈式风力发电机组和永磁直驱式风力发电机组[6]。双馈式发电机组就是采用双馈异步发电机，转子通过变流器并网的一种变速恒频机组，系统如图1一2所示。转子绕组端口的电流根据电机运行状态可以实现双向流动，在转子转速高于同步转速时，双馈发电机定子绕组和转子绕组同时向电网馈电，因此又称为双馈发电机。双馈型风力发电系统还可实现有功功率、无功功率解祸控制
、j了0八“0︷Un︸曰八n认 nnUo︺︹0﹁UO八曰乙、，少︸6‘4J，j，41nr 051015202530V(fn/s)图1一1定桨距、变桨距风力发电机组功率曲线.2.2变速恒频发电技术变速恒频的优点是大范围内调节运行转速，来适应因风速变化而引起的风力发电机组功率的变化，可以最大限度的吸收风能，因而效率较高。同时，在控制方式上也很灵活，可以较好的调节系统的有功功率、无功功率。目前市场上主流的变速恒频风力发电机组主要有如下两种机型:双馈式风力发电机组和永磁直驱式风力发电机组[6]。双馈式发电机组就是采用双馈异步发电机，转子通过变流器并网的一种变速恒频机组，系统如图1一2所示。转子绕组端口的电流根据电机运行状态可以实现双向流动，在转子转速高于同步转速时，双馈发电机定子绕组和转子绕组同时向电网馈电，因此又称为双馈发电机。双馈型风力发电系统还可实现有功功率、无功功率解祸控制
【参考文献】：
期刊论文
[1]风力发电机、变流器及其低电压穿越概述[J]. 赵栋利,胡书举,赵斌,许洪华. 变频器世界. 2009(02)
[2]基于叶素理论的风力发电机组风轮建模[J]. 高峰,徐大平,吕跃刚. 现代电力. 2007(06)
[3]浅谈世界能源危机及中国的战略抉择[J]. 白少成. 实验科学与技术. 2006(S1)
[4]基于LabVIEW的变速恒频双馈风力发电模拟监测系统[J]. 张兴,司媛媛,谢震,李维华,曹仁贤. 太阳能学报. 2006(11)
[5]风电场风速和发电功率预测研究[J]. 杨秀媛,肖洋,陈树勇. 中国电机工程学报. 2005(11)
[6]风力发电机组动态模型研究[J]. 李东东,陈陈. 中国电机工程学报. 2005(03)
[7]Intelligent control for large-scale variable speed variable pitch wind turbines[J]. Xinfang ZHANG, Daping XU, Yibing LIU(Department of Automatic Control, North China Electric Power University, Beijing 102206, China). Journal of Control Theory and Applications. 2004(03)
[8]风能开发利用的政策支持问题[J]. 马舒曼,吕永波,韩晓雪. 可再生能源. 2004(02)
[9]世界风力发电现状及发展趋势[J]. 李亚西,武鑫,赵斌,许洪华. 太阳能. 2004(01)
[10]交流伺服系统及其先进控制策略综述[J]. 骆再飞,蒋静坪,许振伟. 机床与液压. 2002(06)
博士论文
[1]风力发电机组建模与变桨距控制研究[D]. 高峰.华北电力大学（北京） 2009
[2]变速恒频风力发电系统运行与控制研究[D]. 刘其辉.浙江大学 2005
硕士论文
[1]风力发电机组的变桨距控制研究[D]. 李琴.华北电力大学（北京） 2010
[2]风力发电系统风力机输出特性的模拟与控制[D]. 刘晓光.青岛大学 2009
[3]风力发电系统仿真模型的研究与设计[D]. 刘少辉.华北电力大学（北京） 2009
[4]交流励磁风力发电系统及其控制策略研究[D]. 卢洪锋.华北电力大学（北京） 2007
[5]风力发电机组风轮建模及运行特性研究[D]. 陈清丽.华北电力大学（北京） 2007
[6]变频调速异步电机模拟风轮输出特性的设计与研究[D]. 楚峥.沈阳工业大学 2006
[7]新型变速恒频风力发电系统运行方式研究[D]. 陈学顺.中国科学院研究生院（电工研究所） 2003
本文编号：3419495
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