外文翻譯--變速恒頻交流勵(lì)磁雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其控制技術(shù)研究-其他專業(yè)(已修改)
2025-02-04 10:00 本頁面
【正文】 中文 1765 字 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 外 文 文 獻(xiàn) 譯 文 及 原 文 學(xué) 生： 學(xué) 號(hào)： 院 （系）： 電氣與信息工程學(xué)院 專 業(yè)： 電氣工程及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師： 2021 年 6 月 10 日 變速恒頻交流勵(lì)磁雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其控制技術(shù)研究 R. Pen , J . , G. 摘要： 隨著 電力電子器件制造及其應(yīng)用技術(shù)的飛速發(fā)展，使得大型變速恒頻風(fēng)電機(jī)組成為風(fēng)電機(jī)組主要的技術(shù)發(fā)展方向之一，而能柔性連接風(fēng)電機(jī)組及電力系統(tǒng)的變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組已成為目前風(fēng)電開發(fā)的主流機(jī)型。因此，有關(guān)該風(fēng)電機(jī)組的技術(shù)、運(yùn)行特性、并網(wǎng)后系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定等問題的研究也相應(yīng)成為風(fēng)電領(lǐng)域的重要研究方向。 在分析了現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)技術(shù)的基礎(chǔ) 上，討論了交流勵(lì)磁變速恒頻異步雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)控制，建立了基于磁場(chǎng)定向矢量控制、不受轉(zhuǎn)速變化影響的空載，負(fù)載和孤島并網(wǎng)三種并網(wǎng)控制方案。 關(guān)鍵詞： 變速恒頻，風(fēng)力發(fā)電，雙饋，并網(wǎng)運(yùn)行 近年電力電子器件制造及其應(yīng)用技術(shù)的飛速發(fā)展，使得大型變速恒頻風(fēng)電機(jī)組成為風(fēng)電機(jī)組主要的技術(shù)發(fā)展方向之一，而能柔性連接風(fēng)電機(jī)組及電力系統(tǒng)的變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組已成為目前風(fēng)電開發(fā)的主流機(jī)型。因此，有關(guān)該風(fēng)電機(jī)組的技術(shù)、運(yùn)行特性、并網(wǎng)后系統(tǒng)的安全與穩(wěn)定等問題的研究也相應(yīng)成為風(fēng)電領(lǐng)域的重要研究方向。為開發(fā)我國風(fēng)電領(lǐng)域的新 技術(shù)，國家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃 (863)中資助了《兆瓦級(jí)變速恒頻風(fēng)電機(jī)組》項(xiàng)目。本文結(jié)合該項(xiàng)目子課題《兆瓦級(jí)變速恒頻風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)技術(shù)研究》的部分內(nèi)容，在廣泛分析國內(nèi)外有關(guān)資料的基礎(chǔ)上，研究了大型變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的動(dòng)態(tài)建模、運(yùn)行特性、以及風(fēng)電機(jī)群并網(wǎng)后電壓一無功控制策略，其主要研究內(nèi)容和創(chuàng)新性的成果如下： 第一、推導(dǎo)了形式簡單、能正確反映運(yùn)行特性、且易于數(shù)值仿真實(shí)現(xiàn)的雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)簡化三階動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。相應(yīng)于控制變量發(fā)生階躍和漸變，對(duì)雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)精確模型和該簡化模型的響應(yīng)特性進(jìn)行了詳細(xì)比較，比 較結(jié)果充分表明了該簡化模型具有良好的精確度，能很好的代替精確模型應(yīng)用在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速變化范圍較大，發(fā)電機(jī)功率因數(shù)較高的雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的建模和研究中。因此，該模型能較好地應(yīng)用于變速恒頻雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的研究。 第二、以雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)三階簡化動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)，推導(dǎo)了適用于小干擾穩(wěn)定分析的線性化模型和相應(yīng)系統(tǒng)的閉環(huán)傳遞函數(shù)和開環(huán)傳遞函數(shù)，并首次應(yīng)用開環(huán)傳遞函數(shù)和根軌跡方法，分析了雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)初始運(yùn)行點(diǎn)與系統(tǒng)動(dòng)態(tài)品質(zhì)的關(guān)系。 第三、首次提出了由整流和逆變部分的調(diào)制比和相位差四個(gè)控制參數(shù)表征的用于雙饋機(jī)組的變頻器數(shù) 學(xué)模型，并依據(jù)變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組組成構(gòu)件的物理特性，建立了能表征變速恒頻風(fēng)電機(jī)組特性的整體動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型。同時(shí)，基于 MATLAB 平臺(tái)創(chuàng)新性地開發(fā)了變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組并網(wǎng)特性研究的仿真程序。 第四、分析了變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行特性。在穩(wěn)態(tài)特性方面，分析了變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的有功功率特性、無功功率特性和 PQ容量極限。在動(dòng)態(tài)特性方面，對(duì)變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組和常規(guī)變槳距恒速風(fēng)電機(jī)組的動(dòng)態(tài)特性作了對(duì)比仿真，仿真結(jié)果說明了前者優(yōu)越的運(yùn)行特性。此外，以直接接入大電網(wǎng)的變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組為例，對(duì)不同風(fēng)況 下風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行特性進(jìn)行了仿真。仿真的結(jié)果說明了變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)模型的正確性和控制目標(biāo)設(shè)計(jì)的合理性，表明了變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組所具備的無功一一電壓調(diào)節(jié)潛力。 第五、分析了變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組的運(yùn)行區(qū)域，確定了理想工況下總控制目標(biāo)，首次提出了定子磁場(chǎng)旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的變頻器功率一一電壓控制策略，并設(shè)計(jì)了變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組的整體控制器。 第六、創(chuàng)新性地提出了變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)群并網(wǎng)的分段分層實(shí)時(shí)優(yōu)化運(yùn)行控制策略。該策略按風(fēng)速分段、并按控制單元中控制參考值的整定和對(duì)控制參考值的追蹤分層。以達(dá)到在保證風(fēng)電 機(jī)組安全穩(wěn)定運(yùn)行的同時(shí)，最大效率的利用風(fēng)能和參與全網(wǎng)無功優(yōu)化運(yùn)行，提高系統(tǒng)電壓穩(wěn)定性的目標(biāo)。并以我國北方某風(fēng)電場(chǎng)為例，仿真分析了該控制策略下，風(fēng)速發(fā)生擾動(dòng)變化和系統(tǒng)側(cè)發(fā)生故障時(shí)，單臺(tái)變速恒頻風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行特性及風(fēng)電機(jī)群與接入系統(tǒng)中關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)的電壓特性。仿真結(jié)果表明，本文提出的分層分段控制策略不僅能保證風(fēng)電機(jī)組最大效率的利用風(fēng)能，還能充分發(fā)揮機(jī)組的無功調(diào)節(jié)能力，從而平衡擾動(dòng)，提高風(fēng)電機(jī)群和接入系統(tǒng)的電壓穩(wěn)定性，保證整個(gè)系統(tǒng)的優(yōu)化運(yùn)行。 綜上所述，本文從國內(nèi)外對(duì)雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的研究現(xiàn)狀出發(fā)，對(duì)變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組的 動(dòng)態(tài)建模
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