【正文】
。 XX 本科畢業(yè)設(shè)計 說明書 VwBe t aEaIaIbEbIcEc0 . 9 8St o TPTABC t rlC t rl = 10 . 6PCNTABC t rlC t rl = 1w1 . 0CNT*3 1 4 . 02000.02000.02000.0ABC2 . 0ESABCABC1 0 . 5210 . 6 91 0 0 . 0 [ M V A ]AC10BWSTTmVwBe t aWPW i n d T u rb i n eM O D 2 T y p eW i n d T u rb i n eG o v e rn o rBe t aPgM O D 2 T y p eVwESW i n d So u rceG u s tM e a nR a m pN o i s eCBABR K0 . 5 2 8 2 [ M W ]0 . 0 6 0 8 6 [ M V A R ]ABCABC1 1 0 . 0211 0 . 51 0 0 . 0 [ M V A ]C B ABRK1.51e006 [MW]0.3599 [MVAR] 圖 61 風力發(fā)電機直接并網(wǎng)仿真模型圖 XX 本科畢業(yè)設(shè)計 說明書 M a i n : G r a p h s 0 . 0 2 . 5 5 . 0 7 . 5 1 0 . 0 1 2 . 5 1 5 . 0 1 7 . 5 2 0 . 0 ... ... ...5 . 0 6 . 0 7 . 0 8 . 0 9 . 0 1 0 . 0 1 1 . 0 1 2 . 0 1 3 . 0 1 4 . 0 1 5 . 0 yVw ( m / s ) 圖 62 風速輸出 仿真波形 M a i n : G r a p h s 0 . 0 2 . 5 5 . 0 7 . 5 1 0 . 0 1 2 . 5 1 5 . 0 1 7 . 5 2 0 . 0 ... ... ... 1 . 0 0 0 . 9 0 0 . 8 0 0 . 7 0 0 . 6 0 0 . 5 0 0 . 4 0 0 . 3 0 0 . 2 0 0 . 1 0 0 . 0 0 0 . 1 0 yPT ( pu ) 圖 63發(fā)電機直接并網(wǎng)風力機的輸出功率仿真波形 XX 本科畢業(yè)設(shè)計 說明書 M a i n : G r a p h s 0 . 0 2 . 5 5 . 0 7 . 5 1 0 . 0 1 2 . 5 1 5 . 0 1 7 . 5 2 0 . 0 ... ... ... 1 . 0 0 0 . 9 0 0 . 8 0 0 . 7 0 0 . 6 0 0 . 5 0 0 . 4 0 0 . 3 0 0 . 2 0 0 . 1 0 0 . 0 0 0 . 1 0 yTm ( pu ) 圖 64 發(fā)電機直接并網(wǎng)風力機的輸出轉(zhuǎn)矩仿真波形 M a i n : G r a p h s 0 . 0 2 . 5 5 . 0 7 . 5 1 0 . 0 1 2 . 5 1 5 . 0 1 7 . 5 2 0 . 0 ... ... ... 1 . 0 0 0 . 9 0 0 . 8 0 0 . 7 0 0 . 6 0 0 . 5 0 0 . 4 0 0 . 3 0 0 . 2 0 0 . 1 0 0 . 0 0 0 . 1 0 yT m e c h ( pu ) 圖 65 發(fā)電機直接并網(wǎng)發(fā)電機的機械轉(zhuǎn)矩輸出仿真波形 XX 本科畢業(yè)設(shè)計 說明書 M a i n : G r a p h s 0 . 0 2 . 5 5 . 0 7 . 5 1 0 . 0 1 2 . 5 1 5 . 0 1 7 . 5 2 0 . 0 ... ... ... 0 . 4 0 0 . 3 0 0 . 2 0 0 . 1 0 0 . 0 0 0 . 1 0 0 . 2 0 0 . 3 0 0 . 4 0 0 . 5 0 yTe ( pu ) 圖 66 發(fā)電機直接并網(wǎng)發(fā)電機的電磁轉(zhuǎn)矩輸出仿真波形 M a i n : G r a p h s 0 . 0 2 . 5 5 . 0 7 . 5 1 0 . 0 1 2 . 5 1 5 . 0 1 7 . 5 2 0 . 0 ... ... ... 2 . 0 0 . 0 2 . 0 4 . 0 6 . 0 8 . 0 1 0 . 0 1 2 . 0 yB e t a 圖 67 發(fā)電機直接并網(wǎng)風輪機葉片節(jié)矩角輸出仿真波形 XX 本科畢業(yè)設(shè)計 說明書 發(fā)電機定子三相電流 0 . 0 2 . 5 5 . 0 7 . 5 1 0 . 0 1 2 . 5 1 5 . 0 1 7 . 5 2 0 . 0 ... ... ... 5 . 0 4 . 0 3 . 0 2 . 0 1 . 0 0 . 0 1 . 0 2 . 0 3 . 0 4 . 0 5 . 0 6 . 0 7 . 0 I 圖 68發(fā)電機直接并網(wǎng)發(fā)電機的定子電流輸出仿真波形 風力發(fā)電機組直接并網(wǎng)仿真分析 直接并網(wǎng) 仿真波形的分析 ( 1)風力發(fā)電機組并入電網(wǎng)后第一個公頻周期內(nèi)沖擊電流達到峰值,并持續(xù) 2~ 3個周期。 ( 2)異步發(fā)電機在接近同步轉(zhuǎn)速時并入電網(wǎng),沖擊電流持續(xù)時間最短。 異步 發(fā)電機啟動 的 相關(guān)理論 的 驗證 ( 1)發(fā)電機直接并入電網(wǎng)時沖擊電流峰值由電網(wǎng)電壓及發(fā)電機本身參數(shù)決定,與并網(wǎng)風速、發(fā)電機轉(zhuǎn)速無關(guān),這是因為沖擊電流主要由過度過程的直流分量和暫態(tài)交流分量合成產(chǎn)生,而二者的幅值與電網(wǎng)電壓成反比,與發(fā)電機過度過程的暫態(tài)電抗成反比。 ( 2)當發(fā)電機參數(shù)一定時,交流暫態(tài)衰減時間與滑差成正比。當滑差趨于零時,沖擊電流也由峰值隨之衰減到最小值。 ( 3)當發(fā)電機參數(shù)一定時,交流暫態(tài)分量衰減時間與并 網(wǎng)風速有關(guān)。并網(wǎng)風速越高,葉輪輸出的機械轉(zhuǎn)矩越大,電機轉(zhuǎn)速很快達到同步轉(zhuǎn)速,沖擊電流隨之衰減到最低值[10]。 XX 本科畢業(yè)設(shè)計 說明書 風力發(fā)電機組軟并網(wǎng)仿真 軟并網(wǎng)仿真模型的 建 力 基于 PSCAD/EMTDC 仿真軟件建立風力發(fā)電機軟并網(wǎng)裝置的仿真模型如圖 69 所示。該模型主要由電網(wǎng)模型、發(fā)電機模型、風力機模型、風模型、三對反并聯(lián)的晶閘管及其 RC 吸收模塊、旁路自動并網(wǎng)開關(guān)模塊和相應(yīng)的控制模塊等組成。晶閘管及其吸收模塊串接于發(fā)電機與電網(wǎng)之間;觸發(fā)脈沖的形成與分配模塊從電網(wǎng)取得同步信號后產(chǎn)生晶閘管觸發(fā)信號并按順序發(fā)給 相應(yīng)的晶閘管;當晶閘管完全導(dǎo)通后,旁路自動并網(wǎng)開關(guān)模塊短接晶閘管支路,并網(wǎng)過程結(jié)束。 VwBe t aEaIaIbEbIcEc0 . 9 8St o TPTABC t rlC t rl = 10 . 6PCNTABC t rlC t rl = 1w1 . 0CNT*3 1 4 . 02000.02000.02000.0ABC0 . 1ESABCABC1 0 . 5210 . 6 91 0 0 . 0 [ M V A ]AC10BWSTTmVwBe t aWPW i n d T u rb i n eM O D 2 T y p eW i n d T u rb i n eG o v e rn o rBe t aPgM O D 2 T y p eVwESW i n d So u rceG u s tM e a nR a m pN o i s eCBABR K0 . 4 8 9 4 [ M W ]0 . 1 0 9 6 [ M V A R ]ABCABC1 1 0 . 0211 0 . 51 0 0 . 0 [ M V A ]42F P412F P11 . 01 0 . 052F P522F P21 . 01 0 . 062F P632F P31 . 01 0 . 0CBABR K10 . 4 5 1 [ M W ]0 . 1 0 9 6 [ M V A R ]VaVbVcPL LSi xPu l s e6t h e t a YV N aNAV N bNBV N cNCV N aV N bV N c456123123456D b l ck66HL(1 )(4 )(5 )(6 )222(2 )(3 )222F P1F P2F P3F P4F P5F P6123456o rd e ro rd e rT I M EG i PL LG p PL LC B ABRK1 1.797e005 [MW]0.4098 [MVAR]D+F360.0A l p h a O rd e rA l p h at h e 圖 69 風力發(fā)電機軟并網(wǎng)仿真模型圖 XX 本科畢業(yè)設(shè)計 說明書 晶閘管觸發(fā)脈沖的形成與分配模塊是軟并網(wǎng)仿真模塊的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。這里同步信號取自電網(wǎng)電壓的正相過零點,晶閘管觸發(fā)脈沖的形成與分配仿真波形如圖 616 和圖 617中所示。 風速為 7m/s, 軟并網(wǎng)仿真 通過一系列的仿真,得出風速仿真波形、風力機輸出功率仿真波形、風力機輸出機械轉(zhuǎn)矩仿真波形、發(fā)電機輸出機械轉(zhuǎn)矩仿真波形、發(fā)電機輸出電磁轉(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: M a i n : G r a p h s 0 . 0 2 . 5 5 . 0 7 . 5 1 0 . 0 1 2 . 5 1 5 . 0 1 7 . 5 2 0 . 0 ... ... ...5 . 0 7 . 5 1 0 . 0 1 2 . 5 1 5 . 0 yVw ( m / s ) 圖 610 風速輸出仿真波形 M a i n : G r a p h s 0 . 0 2 . 5 5 . 0 7 . 5 1 0 . 0 1 2 . 5 1 5 . 0 1 7 . 5 2 0 . 0 ... ... ... 1 . 0 0 0 . 5 0 0 . 0 0 0 . 5 0 1 . 0 0 yPT ( pu ) 圖 611 發(fā)電機軟并網(wǎng)風力機的輸出功率仿真波形 XX 本科畢業(yè)設(shè)計 說明書 M a i n : G r a p h s 0 . 0 2 . 5 5 . 0 7 . 5 1 0 . 0 1 2 . 5 1 5 . 0 1 7 . 5 2 0 . 0 ... ... ... 1 . 0 0 0 . 5 0 0 . 0 0 0 . 5 0 1 . 0 0 yTm 圖 612發(fā)電機軟并網(wǎng)風力機的輸出機械轉(zhuǎn)矩仿真波形 M a i n : G r a p h s 0 . 0 2 . 5 5 . 0 7 . 5 1 0 . 0 1 2 . 5 1 5 . 0 1 7 . 5 2 0