风电机组关键零部件对低电压穿越特性影响的研究

【摘要】：目前,风电机组的低电压穿越能力主要通过现场测试的方法校验。对于同种类型和容量的风电机组通常配置多种长度的叶片、多种型号的发电机和变桨系统,在风电机组完成低电压穿越测试后,如果更换了其他长度的叶片或者其他型号的发电机是否还需要重新检测风电机组的低电压穿越能力是目前制造商和检测机构亟需解决的问题。针对以上问题,本文对叶片、发电机等关键零部件的变化对风电机组低电压穿越特性的影响进行了研究,具体研究内容如下：(1)在Bladed和Matlab/Simulink中建立了双馈风电机组的联合仿真模型,分析了联合仿真中通信和运行同步性问题。通过风电机组低电压穿越测试数据验证了模型的精确性。(2)对不同长度叶片的风电机组低电压穿越特性进行了分析,通过Bladed与Matlab联合仿真模型验证了分析的正确性。同时,还分析了变桨系统驱动电机变化对低电压穿越能力的影响。(3)研究了发电机变化对风电机组低电压穿越能力的影响,采用基于磁链的方法分析了电压跌落暂态过程中定子、转子短路电流,通过联合仿真模型对比分析发电机参数对风机低电压穿越的影响,验证了分析的正确性。 【关键词】：双馈风电机组 低电压穿越 叶片 发电机 变桨系统
【学位授予单位】：中国电力科学研究院
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TM315
【目录】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 绪论9-14
• 1.1 选题背景9-10
• 1.2 国内外研究现状10-13
• 1.2.1 国外研究现状10-12
• 1.2.2 国内研究现状12-13
• 1.3 本文工作13-14
• 第二章 双馈风电机组联合仿真模型14-31
• 2.1 引言14-15
• 2.2 双馈风电机组数学模型15-22
• 2.2.1 风力机数学模型15-17
• 2.2.2 传动链模型17-18
• 2.2.3 发电机模型18-19
• 2.2.4 变桨控制模型19-20
• 2.2.5 背靠背变流器模型20-22
• 2.3 联合仿真模型的实现22-27
• 2.3.1 联合仿真模型的总体设计22-23
• 2.3.2 联合仿真中的通信23-25
• 2.3.3 联合仿真模型运行的同步问题25-27
• 2.4 联合仿真模型的验证27-30
• 2.5 小结30-31
• 第三章 叶片、变桨系统对低电压穿越性能的影响31-43
• 3.1 引言31
• 3.2 叶片对风电机组LVRT影响的理论分析31-33
• 3.3 叶片对风电机组LVRT影响的仿真分析33-40
• 3.3.1 小风运行时的仿真结果34-37
• 3.3.2 大风运行时的仿真结果37-40
• 3.4 变桨系统对风电机组LVRT特性的影响40-42
• 3.5 小结42-43
• 第四章 发电机对低电压穿越性能的影响43-60
• 4.1 引言43
• 4.2 发电机对风电机组LVRT影响的理论分析43-47
• 4.3 发电机对风电机组LVRT影响的仿真分析47-58
• 4.3.1 采用不同发电机的风电机组LVRT特性仿真分析48-56
• 4.3.2 发电机组参数对LVRT特性影响的仿真分析56-58
• 4.4 小结58-60
• 第五章 结论及展望60-62
• 5.1 结论60-61
• 5.2 问题及展望61-62
• 参考文献62-67
• 致谢67-68
• 在学期间发表的学术论文、专利及科研情况68

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