双馈感应风力发电机组控制策略

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1、1引言11.1能源短缺和可持续发展11.2风力发电概述21.3国际和国内风力发电状况21.4木论文主要内容42双馈感应风力发电机52.1风力机52.1.1定浆距失速控52.1.2变桨距调节技术62.1.3风力机与传动部分的数学模型62.2发电机部分82.2.1恒速恒频风力发电技术82.2.2变速恒频风力发电技术82.2.3全额功率变换型变速恒频风力发电系统92.2.4转差功率变换型变速恒频风力发电系统122.3双馈感应发电机数学模型142.3.1双馈电机变速恒频运行基木原理142.3.2双馈感应发电机数学模型152.4变速恒频双馈风力发

2、电技术的发展现状163双馈感应风力发电机组控制策略及原理建模183.1最大风能捕获183.1.1最大风能捕获183.1.2最大风能捕获实现193.2矢量控制策略203.2.1矢量控制的基木思路203.2.2矢量控制策略的数学模型223.3风力发电系统的控制方法233.3.1PID控制方法233.3.2模糊控制方法254双馈风力发电机组仿真与分析274.1双馈风力发电机组整体仿真图274.2双馈风力发电机组整体仿真分析315结论34参考文献35致谢371引言1.1能源短缺和可持续发展经济增长、人民生活水平的提高与急剧增长的能源消耗是分不开

3、的，在全球经济急剧增长的今天，对能源的需求越來越大，大量消耗能源使世界不可再生能源的储量越來越少，能源危机直接威胁着人类的发展，已经成为阻碍人类发展的隐患。据估计，煤炭述可以维持328年，天然气述可以维持56年，石油述可以维持46年。右油、煤炭和天然气等化石性燃料的广泛开采和过度使用，带来了能源危机、环境污染两大难题，二者既相互联系又相互矛盾。石油、煤炭和天然气等化石性燃料属于不可再生能源，随着工业的飞速发展，石油、煤炭等不可再生能源被人量消耗，地球所蕴藏的不可再生能源逐渐枯竭。环境污染表现在工业废水、汽车尾气等得大量排放，并且造成了严

4、重的后果，如温室效应、沙尘暴、酸雨、水土流失等川。如何解决能源危机和环境污染这两人难题，如何突破我们所面临的困境，是我们当前以及今后必须面临的严峻挑战。从能源发展战略上来看，人类必须寻求一条可持续发展的能源道路；从主态环境来看，随着经济的发展，人民生活水平的提高，对生存环境、居住环境的要求也在提高，环境保护意识不断增强。于是，迫切需要一些情节、无污染、可再生的能源，开发可再生能源是解决能源危机和污染带来各种问题的有效途径。风能、太阳能、水能、潮汐能……都是可再生的洁净绿色能源，它们不但对环境没有破坏，而且取Z不尽，用Z不竭。对于我国來说

5、，由于经济的持续性发展，对能源的需求量呈急剧上升趋势，随着常规能源的大量开采和使用，带来的供应问题和坏境问题口益严重，新能源的开发正是解决这-系列问题的重要策略。风力发电在我国可实施性强，有着重要的意义⑵。我国地域辽阔，风能资源丰富，可实际利用的风能在2.53亿千瓦以上，特别是我国的三北地区（西北、华北北部、东北）及东南沿海地带有丰富的风能资源，而且这些地区又存在能源短缺和环境污染问题，因此可以通过利用风力发电來改变能源结构并凡改善环境。结合我国的实际情况，大规模发展风力发电等可再生能源的发电技术，冇希望从根本上解决我国能源不足和电力短

6、缺的问题⑶。1.2风力发电概述风能作为一种新的、安全可靠的绿色能源，其优越性被大多数人所认识。风力发电的优越性可归纳为以下三点：（1）风能是一种对环境无污染的洁净绿色能源。（2）近几年由于风力发电技术不断进步，使得风力发电备受你们的重视，单机容量不断增人，风能被认为是一种安全可靠地能源，随着风力发展经济性逐渐提高，风屯的成本持续下降。（3）风力发电场建设周期短，并11风力发电占地面积少，塔筒、监控和变电建筑仅占风屯场约1%的土地，其余99%的广大场地不受影响。风力发电具有较好的经济效益和社会效益，风力发电技术的发展越来越受到世界各国的重

7、视⑷。风能是清洁无污染的可再生能源，并且储藏量巨大，但是由于风能具有以下一些特性，利用风能发电还是很困难。（1）风能具有较小的能量密度，与水力发电相比，如杲想得到相同的发电容量，风力发电机至少要比水轮机大几十倍。（2）风能具有随机性、间歇性等不确定的因素，对风力发电机的止常运行有很大的影响。（3）风能不能储存。对于单机独立运行的风力发电机组，要保证不间断地供电，必须配备相应的储能装置。（4）风轮的效率较低。风轮理论最大效率为59.3%,实际效率会更低一些。由于风能很难利用，为风力发电技术带來了许多问题，风力发电发出的电能如果不加以控制，

8、并不具备太大的商业价值，直接接入电网是对电网的一种污染。但是由于近年来电力电子技术的发展和控制技术的进步，使风能的广泛利用成为可能，风力发电技术取得了迅猛的发展。1.3国际和国内风力发电状况风力发屯对改善地