【正文】 矩仿真波形、發(fā)電機(jī)輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩仿真波形、發(fā)電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩仿真波形、得出晶閘管移相規(guī)律、轉(zhuǎn)速曲線以及電流的仿真波形如圖618所示：圖610 風(fēng)速輸出仿真波形圖611發(fā)電機(jī)軟并網(wǎng)風(fēng)力機(jī)的輸出功率仿真波形圖612發(fā)電機(jī)軟并網(wǎng)風(fēng)力機(jī)的輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩仿真波形圖613發(fā)電機(jī)軟并網(wǎng)發(fā)電機(jī)的機(jī)械轉(zhuǎn)矩輸出仿真波形圖614 發(fā)電機(jī)軟并網(wǎng)發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩輸出仿真波形圖615 發(fā)電機(jī)軟并網(wǎng)風(fēng)輪機(jī)葉片節(jié)矩角輸出仿真波形圖616 取自電網(wǎng)同步電壓形成的鋸齒波波形圖圖617晶閘管門極觸發(fā)信號(hào)波形第二組晶閘管和第三組晶閘管的門極觸發(fā)型號(hào)與圖518的觸發(fā)型號(hào)波形類似，這里不再一一列出。圖618風(fēng)速為7m/s時(shí)發(fā)電機(jī)軟并網(wǎng)過程的仿真波形 風(fēng)速為10m/s時(shí)，軟并網(wǎng)仿真通過一系列的仿真，得出風(fēng)速仿真波形、風(fēng)力機(jī)輸出功率仿真波形、風(fēng)力機(jī)輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩仿真波形、發(fā)電機(jī)輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩仿真波形、發(fā)電機(jī)輸出電磁轉(zhuǎn)矩仿真波形、發(fā)電機(jī)機(jī)械轉(zhuǎn)速等仿真波形。晶閘管移相規(guī)律、轉(zhuǎn)速曲線以及電流的仿真波形如圖619到627所示：圖619 風(fēng)速輸出仿真波形圖620發(fā)電機(jī)軟并網(wǎng)風(fēng)力機(jī)的輸出功率仿真波形圖621發(fā)電機(jī)軟并網(wǎng)風(fēng)力機(jī)的輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩仿真波形圖622發(fā)電機(jī)軟并網(wǎng)發(fā)電機(jī)的機(jī)械轉(zhuǎn)矩輸出仿真波形圖623發(fā)電機(jī)軟并網(wǎng)發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩輸出仿真波形圖624 發(fā)電機(jī)軟并網(wǎng)A相電壓輸出仿真波形圖625發(fā)電機(jī)軟并網(wǎng)取自A相的同步電壓圖626發(fā)電機(jī)軟并網(wǎng)風(fēng)輪機(jī)葉片節(jié)矩角輸出仿真波形圖627 風(fēng)速為10m/s時(shí)發(fā)電機(jī)軟并網(wǎng)過程的仿真波形 風(fēng)速為12m/s，軟并網(wǎng)仿真在晶閘管觸發(fā)電路的移相規(guī)律與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速不配合時(shí)，得出電流波形和發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速仿真波形入圖628所示。圖628風(fēng)速為12m/s是軟并網(wǎng)過程的仿真波形 風(fēng)速為20m/s時(shí),軟并網(wǎng)仿真當(dāng)風(fēng)速增到較大值時(shí)，通過對(duì)發(fā)電機(jī)組進(jìn)行軟并網(wǎng)仿真得出的風(fēng)速波形、風(fēng)力機(jī)輸出功率波形與輸出轉(zhuǎn)矩波形、發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速波形、定子電流波形等輸出仿真波形如圖629到圖636所示。 圖629 風(fēng)速輸出仿真波形圖630 發(fā)電機(jī)軟并網(wǎng)風(fēng)力機(jī)的輸出功率仿真波形圖631 發(fā)電機(jī)軟并網(wǎng)風(fēng)力機(jī)的輸出機(jī)械轉(zhuǎn)矩仿真波形圖632發(fā)電機(jī)軟并網(wǎng)發(fā)電機(jī)的機(jī)械轉(zhuǎn)矩輸出仿真波形圖633 發(fā)電機(jī)軟并網(wǎng)時(shí)發(fā)電機(jī)的電磁轉(zhuǎn)矩輸出仿真波形圖634 發(fā)電機(jī)A相電壓輸出仿真波形圖635 風(fēng)速為20m/s時(shí)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速仿真波形 圖636 發(fā)電機(jī)有功功率輸出仿真波形 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組軟并網(wǎng)仿真分析 仿真波形的分析通過上述軟并網(wǎng)仿真結(jié)果可以看出，在發(fā)電機(jī)與電網(wǎng)之間裝設(shè)軟并網(wǎng)裝置可將并網(wǎng)瞬間的沖擊電流限制在較低的范圍內(nèi)。在直接并網(wǎng)仿真中，是額定電流的7倍，這么高的沖擊電流對(duì)發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)的正常運(yùn)行將造成嚴(yán)重的危害。而通過軟并網(wǎng)裝置后的。通過軟并網(wǎng)仿真可以看出，風(fēng)力機(jī)與發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和輸出功率在并網(wǎng)瞬間的波動(dòng)要比直接并網(wǎng)的波動(dòng)要小，有利于風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)及電網(wǎng)的正常運(yùn)行。通過適當(dāng)調(diào)整晶閘管移相規(guī)律和機(jī)組并網(wǎng)轉(zhuǎn)速，可使軟并網(wǎng)電流變化平穩(wěn)些。仿真結(jié)果表明當(dāng)風(fēng)速為7m/s時(shí)，并網(wǎng)轉(zhuǎn)速為1504rad/min，；當(dāng)風(fēng)速為10m/s時(shí)，并網(wǎng)轉(zhuǎn)速為1515rad/min。作為對(duì)比，圖628是晶閘管移相規(guī)律與軟并網(wǎng)轉(zhuǎn)速不適當(dāng)時(shí)的發(fā)電機(jī)定子電流衰減波形與發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速曲線。，發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速上升到1590rad/min，這是不允許的。 當(dāng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)訴接近同步轉(zhuǎn)速時(shí)，為減少軟并網(wǎng)的持續(xù)時(shí)間，使晶閘管完全導(dǎo)通的時(shí)刻與發(fā)電機(jī)到達(dá)同步轉(zhuǎn)速的時(shí)刻盡可能接近，可大大加快晶閘管的導(dǎo)通速度，而不會(huì)引起電網(wǎng)電流大幅上升。結(jié) 論通過對(duì)上述仿真結(jié)果的分析可得出以下結(jié)論：（1）發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速等于或超過同步轉(zhuǎn)速時(shí)機(jī)組才發(fā)電。 （2）異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組直接并網(wǎng)會(huì)產(chǎn)生很大的沖擊電流，對(duì)發(fā)電機(jī)和電網(wǎng)的影響也比較嚴(yán)。（3）異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組通過晶閘管軟并網(wǎng)可把沖擊電流限制在比較小的范圍內(nèi)，保護(hù)了發(fā)電機(jī)自身設(shè)備的安全和電網(wǎng)的正常運(yùn)行。（4）風(fēng)力發(fā)電機(jī)組直接并網(wǎng)和軟并網(wǎng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速與風(fēng)速有關(guān)。（5）機(jī)組容量越大，在不斷變化的風(fēng)速下其穩(wěn)定性越好。（6）在發(fā)電機(jī)旁路開關(guān)閉合至同步轉(zhuǎn)速之前，晶閘管導(dǎo)通角的增大會(huì)引起并網(wǎng)電流幅值的上升躍變。此時(shí)，如果晶閘管導(dǎo)通速度過快會(huì)產(chǎn)生較大的沖擊電流，所以在此期間晶閘管的導(dǎo)通角應(yīng)緩慢增大，即晶閘管導(dǎo)通角增大的步長(zhǎng)小一些，而且每個(gè)步長(zhǎng)的持續(xù)時(shí)間比較長(zhǎng)，只有這樣才可把比并網(wǎng)沖擊電流限制在較低值內(nèi)。 （7） 為減少軟并網(wǎng)持續(xù)的時(shí)間與沖擊電流的峰值，機(jī)組的并網(wǎng)轉(zhuǎn)速應(yīng)隨風(fēng)速調(diào)節(jié)。軟并網(wǎng)控制技術(shù)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)之一，也是風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制系統(tǒng)中故障率較高的一個(gè)子系統(tǒng)，而且軟并網(wǎng)控制系統(tǒng)的故障較難發(fā)現(xiàn)和處理。本設(shè)計(jì)著重?cái)⑹龇治隽孙L(fēng)力發(fā)電機(jī)組軟并網(wǎng)控制系統(tǒng)的必要性、原理、結(jié)構(gòu)以及具體的控制過程，這有助于理解軟并網(wǎng)控制系統(tǒng)的工作原理及其故障的順利排除。由于現(xiàn)有知識(shí)有限，通過仿真實(shí)驗(yàn)，有些結(jié)果還是和已有結(jié)果有一定的距離，晶閘管的觸發(fā)電路還是有一些問題需要解決，另外，在風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)之間的一些參數(shù)配合上也存在一些問題。相信在今后的工作中通過不斷的學(xué)習(xí)和實(shí)踐一定會(huì)在這方面有新的更大的突破。參考文獻(xiàn)[1]盛雙文．大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中央控制系統(tǒng)的研制．中國(guó)科學(xué)院碩士學(xué)位論文，2000．6C27[2]趙 斌，許洪華．大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的軟并網(wǎng)控制系統(tǒng)．新能源．2000(12)：45～47[3]邵丙衡．電力電子技術(shù)．北京：中國(guó)鐵道出版社．1997．8，ll2～ l23[4]孫 浩．風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)沖擊電流產(chǎn)生的原因及其控制方法的初步探討．風(fēng)力發(fā)電. 2001(3)：6～8[5] .1994（4）：5～7[6]吳 ，1992（1）：5～8[7] PSASP使用手冊(cè)[K]．北京：中國(guó)電力科學(xué)研究院[8]Svensson T ,Briozzo C .Grid connecting using thyristors [A ].Fourth International Syposium on Wind Energy Systems [C ].Sweden ,1982(9):31～35[9]Gzotnm Nalh and Gunnar J．Berg．Transient Analysis of Threephase SCR connlied induction motors. IEEE Transac tions on Industry Applications, VOL．IA218,NO．2,March／Apcil, 1981．133～142 [10]Gape P. Wind Energy Comes of Age New York: John Wiley amp。 Sons ,Inc, ～21[11]Brune CS, SppeR, Wallaee A. K. Expersmental Evaluation of A Variablespeed, Doublefed Wind Power Generation System. IEEE Trans on Industry Application, 1994,30(3)致謝本文從擬定題目到定稿，歷時(shí)數(shù)月。在本論文完成之際，首先要向我的指導(dǎo)老師栗文義老師致以誠摯的謝意。栗文義老師平日里工作繁多，但在論文的寫作過程中，栗文義老師給了我許許多多的幫助和關(guān)懷。栗文義老師學(xué)識(shí)淵博、治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)，待人平易近人，在栗文義老師的悉心指導(dǎo)中，我不僅學(xué)到了扎實(shí)的專業(yè)知識(shí)，也在怎樣處人處事等方面收益很多；同時(shí)他對(duì)工作的積極熱情、認(rèn)真負(fù)責(zé)、有條不紊、實(shí)事求是的態(tài)度，給我留下了深刻的印象，使我受益非淺。在此我謹(jǐn)向栗文義老師表示衷心的感謝和深深的敬意。同時(shí)，我要感謝彭偉老師，在論文設(shè)計(jì)過程中，彭偉老師放棄自己的休息時(shí)間幫我修改論文，在此向彭偉老師表示衷心的感謝。感謝給我們授課的各位老師，正是由于他們的傳道、授業(yè)、解惑，讓我學(xué)到了專業(yè)知識(shí)，并從他們身上學(xué)到了如何求知治學(xué)、如何為人處事。 另外，衷心感謝和我一起做作畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué)們，在我畢業(yè)論文寫作中，與他們的探討交流使我受益頗多；同時(shí)，他們也給了我很多無私的幫助和支持，我在次深表謝意。 路漫漫其修遠(yuǎn)兮，吾將上下而求索。我愿在未來的學(xué)習(xí)和工作中，以更加豐厚的成果來答謝曾經(jīng)關(guān)心、幫助和支持過我的所有老師、同學(xué)和朋友。50