風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)建模與仿真畢業(yè)論文-預(yù)覽頁
【正文】 yNi ii Ff （ 23） 算出威布爾分布參數(shù) A 、 K 的近似值。一般認(rèn)為基本風(fēng)在一段時(shí)間內(nèi)不隨時(shí)間變化，可取常數(shù)。 圖 23 漸變風(fēng)隨時(shí)間變化曲線圖 （ 4） 隨機(jī)風(fēng) 隨機(jī)風(fēng)表示風(fēng)速變化的隨機(jī)特性：隨機(jī)噪聲風(fēng)速。 ③ 漸變風(fēng)： smv /2max ? ， sTIR 4? ， sTR 1? ，數(shù)量為 . ④ 隨機(jī)風(fēng)： ?NK ， 22020mF? ， 50?n 。 風(fēng)力機(jī)建模與分析 風(fēng)力機(jī)能量轉(zhuǎn)換過程 風(fēng)力機(jī)能量轉(zhuǎn)換模型的功率及轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式是根據(jù)流體力學(xué)中氣流的動(dòng)能計(jì)算公式，并結(jié)合貝茲理論得到的，詳見資料 [4]。在變槳距風(fēng)機(jī)中還應(yīng)包括槳距角控制環(huán)節(jié)。 這是采用變速風(fēng)電機(jī)組代替固定轉(zhuǎn)速風(fēng)電機(jī)組的初衷之一。如圖 26 所示，曲線CD 是由最大轉(zhuǎn)矩點(diǎn)的連線而成的，曲線 EF 則是由最大功率點(diǎn)的連線而成。將 dF 沿與相對速度 w 垂直及水平方向可分解為升力 dL 和阻力 dD ，當(dāng)dr 很小時(shí)，可以近似的將葉素面積看成弦長與葉素長度的乘積，可得如下計(jì)算公式： ???????drlwCdDdrlwCdLdl222121?? （ 216） 氣動(dòng)力 dF 按垂直和平行于旋轉(zhuǎn)平面方向分解為法向力 adF 和切向力 udF ，風(fēng)輪轉(zhuǎn)矩 dT 由切向力 udF 產(chǎn)生，則有轉(zhuǎn)矩微元： ? ?IdDIdLrdFrdT u c o ss in ?????? （ 217） 令 ld CC /?? ，得總轉(zhuǎn)矩計(jì)算公式： ? ??? ??????? Rr ldrIICr lwndTnT0c o t1s i n21 2 ?? （ 218） 式中， 0r —— 輪轂半徑； n—— 風(fēng)輪包含的槳葉個(gè)數(shù)； I —— 傾斜角 (槳距角 ? 與攻角 i 之和 )。 由于變槳距系統(tǒng)的響應(yīng)速度受到限制 ,對快速變化的風(fēng)速 ,通過改變節(jié)距來控制輸出功率的效果并不理想。功率控制器的任務(wù)主要是根據(jù)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速給出相應(yīng)的功率曲線，調(diào)整發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)差率，并確定速度控制器 B 的速度給定。變距控制器是一個(gè)非線性比例控制器，它可以補(bǔ)償比例閥的死帶和極限?？刂破饕灿糜谠谕剿伲?50Hz 時(shí) 1500 轉(zhuǎn) /min）時(shí)的控制。 當(dāng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組從待機(jī)狀態(tài)進(jìn)入運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，變槳距系統(tǒng)先將槳葉節(jié)距角快速地轉(zhuǎn)到 45176。這一過程不僅使轉(zhuǎn) 子具有高起動(dòng)力矩，而且在風(fēng)速快速地增大時(shí)能夠快速起動(dòng)。額定的速度給定值是 1569r/min,相應(yīng)的發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)差率是 4%。從圖中可知在風(fēng)速信號輸入端設(shè)有低通濾波器，節(jié)距控制對瞬變風(fēng)速并不響應(yīng)。低壓母線電壓穩(wěn)定在 左右，高壓母線電壓穩(wěn)定在 121kV 左右。 ，即槳矩角初始值為 90 度，在機(jī)組起動(dòng)的過程中逐漸變小，這樣葉片吸收風(fēng)能逐漸增大，葉片的轉(zhuǎn)速也逐漸加快，最后在 時(shí)槳矩角變?yōu)榱?，且保持不變，此時(shí)葉片吸收風(fēng)能達(dá)到了最大。通過風(fēng)輪機(jī)槳距角控制系統(tǒng)對葉片槳距角進(jìn)行控制，使風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的機(jī)械部分與發(fā)電機(jī)的電氣部分配合，達(dá)到提高風(fēng)能利用效率及改善供電質(zhì)量的目的。并網(wǎng)以后 雖然受到了電網(wǎng)的干擾，但轉(zhuǎn)速上升到額定轉(zhuǎn)速后再?zèng)]有多大變化；電流的波形雖然是正弦的，但整體的趨向也發(fā)生了相應(yīng)的波動(dòng)。 參考文獻(xiàn) [1] 黃素逸 . 能源與節(jié)能技術(shù) . 北京中國電 力出版社 . 2020 [2] 葉杭冶 . 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制技術(shù) . 機(jī)械工業(yè)出版社 . 2020 [3] 宮靖遠(yuǎn) . 風(fēng)電場工程技術(shù)手冊 . 機(jī)械工業(yè)出版社 . 2020 [4] 王承煦 張?jiān)?. 風(fēng)力發(fā)電 . 中國電力出版社 . 2020 [5] 李俊峰 . 風(fēng)力 12 在中國 . 北京化學(xué)工業(yè)出版社 . 2020 [6] 趙鳳山 . 風(fēng)力發(fā)電論文集 . 金盾出版社 . 2020 [7] 風(fēng)電發(fā)展情況調(diào)研組， 2020 年中國風(fēng)電發(fā)展情況調(diào)研報(bào)告 20201， 2 [8] 姚興佳，宋俊等，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組原理與應(yīng)用，北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2020 [9] 高峰，風(fēng)力發(fā)電機(jī)組建模與變槳距控制研究： [博士學(xué)位論文 ]，北京：華北電力大學(xué)， 2020 [10] 李東東， 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)與仿真分析， 水電能源科學(xué)， 2020 年，第24 卷第 1 期 .P： 13 [11] 何祚庥 王亦楠 . 我國新能源可持續(xù)發(fā)展的現(xiàn)實(shí)選擇 . 中國三峽建設(shè) . ： 2527 [12] 肖運(yùn)啟．雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組勵(lì)磁控制與優(yōu)化運(yùn)行研究： [博士學(xué)位論文 ]北京：華北電力大學(xué)， 2020． [13] 趙棟利，胡書舉，趙斌，許洪華．風(fēng)力發(fā)電機(jī)、變流器及其低電壓穿越概述．變頻器世界， 2020， 2． [14] 張仰飛，袁越，陳小虎．風(fēng)力機(jī)參數(shù)的可辨識分析．電力系統(tǒng)自動(dòng)化， 2020，33(6)： 8689． [15] . Control strategies for Wind turbines. Wind Vol. 12: P 236249 [16] R. Chedid, F. Mrad and M. Basma. Intelligent Control for Wind Energy Conversion System. Wind ,:,1— 16
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