直驱式永磁风电模拟系统设计及其并网与研究报告开题报告

《直驱式永磁风电模拟系统设计及其并网与研究报告开题报告》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、-南京理工大学硕士研究生学位论文开题报告姓名：学号：学科：电力系统自动化所在院系：自动化学院指导教师：2014年9月27日填注：本表内容尽可能打印,宋体小四号，单倍行距。-页脚---一、拟选定学位论文的题目名称直驱式永磁风电模拟系统及其并网研究二、选题的科学意义和应用前景第二次工业革命，电能的应用更加广泛，人类进入了电气时代，电能，主要来自其他形式能量的转换，包括水能（水力发电）、热能（火力发电）、原子能（核电）、风能（风力发电）、化学能（电池）及光能（光电池、太阳能电池等）等。2000年我国火电的发电总量达10556亿千瓦时，居世界第二。但是随着能源危机的到来，以及环境条件日益恶

2、化，人类不能依赖化石能源，虽然火电仍然占有绝对大的比例，但是未来的几年必然是新能源的时代。新能源的开发利用能缓解能源短缺和降低环境污染，面对这种情况，加快发展可再生能源是我国能源战略的必然选择和唯一选择。而其中风力发电的清洁无污染，具有大规模开发的价值，随着风力发电技术水平的提高以及风电开发规模的增大，风力发电的成本也将进一步降低，因此世界各国都将风能作为国家能源发展战略之一。目前，全球有商业运营的风电装机国家有75个，其中22个国家装机容量超过了1GW。据全球风能理事会统计，2011年全球风电新增的装机排名前十位国家是中国，美国，印度，德国，英国，加拿大，西班牙，意大利，法国和瑞

3、典。7个国家的年新增装机容量超过1GW装机大关，加拿大年新增市场实现了翻番式突破性的增长，使其成为全球瞩目的风电装机市场。全球前十位国家装机容量主导了全球88%的风电新增装机市场。我国在风电装机容量方面遥遥领先。大规模应用风电的愿景是美好的，但是有一些问题必须解决。例如，风电的大规模并网势必造成电网的波动。去年初，我国风电机组屡出事故，先是在2月，中电集团的酒泉风电场598台风电机组脱网，损失出力84万千瓦，占事故前酒泉地区风电出力的54.4%，而到了4月，酒泉风电基地再次发生事故，上千台风机脱网，损失风电出力153.5万千瓦。所以怎样实现软并网且不影响电网的稳定性，是研究人员应该

4、考虑的问题；还有成本的问题，火电水电的技术已经非常的成熟，而风电最多算是刚刚的起步，风电的成本还是比较高的，目前我国实行的是按照资源区设立风电标杆上网电价，全国共分为四类风能资源区，补贴的价格每千瓦时大约在0.5元到0.6元之间，而风电的发电成本在0.7元到0.8元之间，“火电的价格在0.2元到0.3元，而水电则更便宜仅在0.18元左右，所以电网公司大量收风电，即便有补贴也是几乎不赚钱的，而收火电和水电则获利颇丰。”所以如何尽可能的降低成本，让风电更加普及，也是研究人员需要考虑的问题。变速恒频风力发电技术将电力电子技术、电机控制技术、信息处理技术等结合在一起,大大提高了风力发电的电

5、能质量和效率。相较于恒速恒频风力发电技术，变速恒频风力发电技术可以随着风速的变化，不断调整风力机的转速，使发电机始终运行在最大功率点附近。为了将发出的电能控制为恒频,变速恒频风力发电机组通常包含可变速发电机、发电机侧变流器、网侧变流器等,其主要实现形式有鼠笼型异步风电系统、磁场调制风电系统、开关磁阻风电系统、双馈风电系统、永磁直驱型风电系统等。其中鼠笼型风电机组变流器的容量与系统容量相同,比较适合小容量的风电系统;双馈风力发电系统具有较宽的转速运行范围、灵活的控制方式,且变流器容量仅为系统容量的一小部分,在当前得到了广泛的应用;直驱式的永磁同步风电系统一次性安装成本较高,但省去了齿

6、轮箱、降低了系统噪声、维护成本低廉,具有较高的可靠性,是当前风电技术发电的主要方向，所以本文将进一步研究直驱式风电系统。-页脚---三、背景科研项目情况简介风能是一种取之不尽、用之不竭的环境友好型清洁能源，使得风力发电成为目前新能源发电领域最为成熟、开发规模最大、商业化程度最高的发电方式。同时，风能已成为我国在电力系统领域增长速度最快的可再生能源和世界发展最快的绿色能源。风能是不可控、间断、随机的，大规模的风电并入电网以后，必须要解决电量消纳问题。当风电场满发时，当电网不能完全消纳，多余的电力如何处理。当风电场出力很小，甚至为零时，当地电网是否有足够容量备用机组能保证负荷用电需要。

7、在上述的情况下会带来的电力调度、电力调峰、电力储存等问题，是全新的问题。风电场多处偏远地区，一般接于电网末端，会使系统潮流发生了变化，影响了电网的稳定性。现有电网在规划之初没有考虑风电的接入，接入风电后风电场附近的功率和电压有可能不在安全运行范围之内。现阶段，风电的功率调节问题是制约风电接入电网的主要因素，是面临并必须解决的主要问题。电能储存装置是解决有功功率调节问题的有效手段，利用储能技术可以解决电力调度、电力调峰等问题；变桨控制器可调节风力发电机组的输出功率以达到