變速恒頻雙饋風力發(fā)電機勵磁系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來，風能作為一種可再生的清潔能源日益受到世界各國的廣泛重視，風力發(fā)電快速發(fā)展己有將近20年的歷史，其中基于變速恒頻技術的交流勵磁風力發(fā)電機發(fā)電方案己經(jīng)是風力發(fā)電中的一大重點課題。交流勵磁發(fā)電機作為發(fā)電機運行的風力發(fā)電系統(tǒng)，利用變速恒頻技術后可大大提高風能的利用率。交流勵磁發(fā)電機可改善電力系統(tǒng)穩(wěn)定性，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速可變，具有獨立的有功無功調(diào)節(jié)能力，特別適用于風力發(fā)電。 本文在傳統(tǒng)風力發(fā)電的基礎上，致力于研究變速恒頻風力發(fā)電技術，以作

2、為變速恒頻風力發(fā)電機用的交流勵磁雙饋電機為主要研究對象，進行了深入的研究，主要包括以下幾方面： 1．給出了風能的相關知識及其開發(fā)利用、風力發(fā)電的國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，列舉了目前世界上幾種風電技術，預測出未來風力發(fā)電技術的發(fā)展方向，介紹了交流勵磁雙饋電機發(fā)展概況和國內(nèi)外研究現(xiàn)狀。 2．研究了交流勵磁風力發(fā)電機作變速恒頻運行時的工作原理和優(yōu)勢，推導了交流勵磁發(fā)電機在a-b-c坐標系和d-q坐標系下的數(shù)學模型，并分析了其運行特性、有

3、功功率和無功功率。 3．分析了常用發(fā)電機的勵磁方式，通過對交流勵磁發(fā)電機的三相靜止坐標系數(shù)學模型和兩相旋轉(zhuǎn)坐標系數(shù)學模型的研究，提出了基于定子磁場定向的矢量控制策略，設計了一種能量雙向流動的雙PWM變頻器，滿足了交流勵磁發(fā)電系統(tǒng)勵磁的需要，詳細分析了三相電壓型PWM整流器的基本原理和數(shù)學模型。 4．對雙PWM變換器進行Matlab/simulink仿真，結果表明能夠很好的滿足交流勵磁發(fā)電系統(tǒng)的需要，同時對整個發(fā)電機系統(tǒng)進