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大型变速恒频风力发电机组建模与仿真

2015/8/5

  可再生能源特别是风能的开发利用已得到世界各国的高度重视。在近20多年中,风力发电机组由最初的定桨距型发展到变速变桨距型,发电效率有了显着提高。我国关于风电机组的研究大部分是针对中小型固定转速的变桨距型,而关于兆瓦级的大型变速变桨距型的风电机组的研究还处于起步阶段,需要积极引进国外先进的研究技术及付出更大的努力。

 

发电机组

发电机组


  目前关于兆瓦级变速恒频风电机组模型和仿真方面已开展了一些研究,研究主要从三个方面展开:?①发电机模型。变速恒频风电机组的发电机部分多采用双馈感应发电机。该模型考虑了双馈电机转子绕组与系统间变流器的作用,建立了适用于谐波分析的双馈电机动态模型,但模型阶数较高。文献[3]以双馈电机运行机理为出发点,根据磁链、电势、电流的关系推导出双馈电机动态数学模型,该模型结构简单。但需要补充模拟转子绕组励磁电压特性的控制变量,与发电机的电气受控变量之间控制关系。②变频器模型及其控制实现[4-6]。目前风电机组的变频器多采用PWM控制的交直交形式。关于模型和控制的研究只限于考虑变流器逆变部分的控制作用和直流电容的动态过程。因此,针对变速恒频双馈风力发电机组中功率可双向流动的变频器而言,考虑得不够充分,还可以完善整流部分的控制作用,使风电机组的运行得以优化。