风电机组全程运行仿真研究

【摘要】： 风力发电机组是一个复杂、多变量、非线性系统,且运行工况瞬态多变,因此整机系统建模在风力发电机系统优化设计和先进控制策略研究中起着至关重要的作用。本文在分析了发电机组运行特性及各工况控制策略的基础上,建立了包括风轮、传动链及发电机在内的风力发电机整机模型和监控过程的控制模型；模拟了风力发电机组从启动,正常运行,安全停机等各工作状态之间转变的全过程；实现了风力发电机组在正常运行状态下的并网控制,低风速下的最大风能追踪,以及额定风速上恒功率控制等功能。文章最后从工程的角度阐述了基于Matlab/Labview风电厂仿真培训系统的实现问题,从而达到理论联系实际的目的。 【关键词】：异步双馈电机 并网控制 最大功率点跟踪 变桨距控制 LabVIEW
【学位授予单位】：华北电力大学（北京）
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM315
【目录】：

• 中文摘要3
• 英文摘要3-6
• 第一章 引言6-14
• 1.1 选题背景及意义6-7
• 1.2 风力发电发展现状7-11
• 1.2.1 国内外风力发电发展现状7-9
• 1.2.2 风力发电机组发展趋势9-10
• 1.2.3 风力发电系统的种类10-11
• 1.3 系统仿真技术的发展现状11-12
• 1.4 本论文完成的主要工作12-14
• 第二章 变速恒频风力发电机组14-27
• 2.1 变速恒频风力发电机组各部分组成和特性分析14-16
• 2.1.1 变速恒频风力发电机组基本原理14-16
• 2.1.2 风力发电机组系统结构16
• 2.2 风模型16-18
• 2.3 风轮基本原理18-21
• 2.3.1 基于叶素理论的风轮建模18-19
• 2.3.2 基于气动设备子模型的风轮建模19-21
• 2.3.3 两种方法比较21
• 2.4 传动系统基本原理21-23
• 2.5 双馈异步风力发电机基本原理23-26
• 2.5.1 双馈异步发电机23
• 2.5.2 双馈发电机原理与特点23-24
• 2.5.3 双馈发电机的稳态等效电路24-26
• 2.6 本章小节26-27
• 第三章 风力发电机组控制系统27-33
• 3.1 控制系统主要部件27-28
• 3.2 风力发电机组的基本控制要求28-30
• 3.2.1 风力发电机组运行的控制要求28-29
• 3.2.2 风力发电机组的控制目标29-30
• 3.3 风力发电机组控制系统的结构原理30-32
• 3.3.1 控制系统工作原理30-31
• 3.3.2 风力发电机组的控制原理31-32
• 3.4 本章小节32-33
• 第四章 风力发电机组全程运行建模仿真33-46
• 4.1 整机系统建模仿真概况及意义33-34
• 4.2 风力发电机组数学模型34-38
• 4.2.1 风轮气动模型34
• 4.2.2 双馈异步发电机负载模型34-36
• 4.2.3 双馈异步发电机空载模型36-37
• 4.2.4 传动系统模型37-38
• 4.2.5 控制系统模型38
• 4.3 风力发电机组各运行工况及监控过程38-42
• 4.3.1 工作状态39
• 4.3.2 监控过程39
• 4.3.3 工作状态之间的切换39-40
• 4.3.4 风电机组各工况数学模型40-42
• 4.4 不同运行状态下控制策略42-45
• 4.4.1 并网控制43
• 4.4.2 低风速时的最大风能追踪43-44
• 4.4.3 高风速时的变桨距控制44-45
• 4.5 本章小节45-46
• 第五章 风力发电机组全程运行仿真与结果分析46-54
• 5.1 风力发电机组全程运行仿真46-51
• 5.1.1 整机模型46-48
• 5.1.2 风力发电机组在各风况下运行仿真结果48-49
• 5.1.3 风力发电机组整机运行仿真49-51
• 5.2 基于Matlab/Labview风电场仿真培训系统51-53
• 5.2.1.仿真系统组成51
• 5.2.2 Labview与Simulink实时通信51-53
• 5.3 本章小节53-54
• 第六章 结论与展望54-55
• 参考文献55-58
• 致谢58-59
• 附录59-60
• 在学期间发表论文和参加科研情况60

您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

变速恒频风力发电机组建模、仿真及其协调优化控制    范晓旭

风电机组仿真系统模型的研究与开发    李午言

考虑变频器特性的变速恒频双馈风力发电机组控制策略的研究与仿真    李晶,宋家骅,王伟胜

变桨距型双馈风电机组并网控制及建模仿真    徐大平;肖运启;秦涛;吕跃刚;

风力发电机组控制系统的研究分析    顾鑫;惠晶;

变速恒频双馈风力发电系统最大功率跟踪算法的比较与仿真研究    曹云峰;蔡旭;

风力机模拟平台的MPPT快速响应控制方法    贾要勤,曹秉刚,杨仲庆

水平轴风力机气动性能计算模型    刘雄;陈严;叶枝全;

基于LabVIEW的变速恒频双馈风力发电模拟监测系统    张兴;司媛媛;谢震;李维华;曹仁贤;

基于模糊逻辑的双馈型风电机组最优功率控制    徐大平;肖运启;吕跃刚;李炜;

改进BP神经网络在水轮机特性数据处理中的应用    郭爱文;杨建东;鲍海艳;

交流电机坐标变换理论的研究    田铭兴,励庆孚,王曙鸿

风电场建模和仿真研究    孙建锋

风力发电变桨距传动及控制系统的虚拟设计    黄朝阳

变转速风力机整机性能研究及软件开发    杜明慧

适用于农网的中小功率风力发电电源研究    汪洋;成立;

风轮机特性的模拟    荆龙;王昕;汪至中;

变速恒频双馈异步发电机组的控制技术    刘尹霞;刘峰;

双馈感应发电机调速风力机    魏毅立,李华德,吴振奎,尚德舜

大容量超高速双馈电机调速系统的仿真分析及研制    解仑;王志良;

双馈感应风力发电机的H_∞鲁棒控制    范普成;王长松;王志宇;杨建成;

基于电力电子变流技术的风力能源变换系统    赵莉;刘连根;宋平岗;

风力发电机组    唐建平;王立鹏;

双馈风力发电机并网方法的原理分析及仿真实验研究    张劲松;刘连根;徐凤星;佘岳;

变频技术在变速恒频异步风力发电系统中的应用    苑国锋;李永东;

我国高原地区风力发电研究    缪江豫;邢瑞鹏;

双馈风力发电机转子交叉耦合电压的解耦研究    周渊深;

自抗扰控制技术在变速恒频双馈风力发电系统中的应用    周雪松;李超;马幼捷;李季;于阳;

Unified Model for Doubly-fed Wind Generator System and Its Application in Controllers' Coordination    

积分模糊滑模控制在变速风力发电机组中的应用    杨锡运;刘欣然;

水平轴风力机风轮的气动设计    周振凯;刘占芳;颜世军;

电网电压跌落时双馈感应风电机组联网运行分析及实证研究    严干贵;周志强;穆钢;王晓波;郑太一;崔杨;董存;

小型永磁风力发电系统的PSCAD/EMTDC仿真研究    于文杰;严干贵;权炜炜;

新型空调柜的创新设计    陈炯;

变速恒频双馈风电系统的建模及运行特性分析    潘庭龙;纪志成;

分布式电源的概率建模及其对电力系统的影响    王敏

无刷双馈电机建模及智能控制策略研究    邵宗凯

变速恒频风力发电系统故障特性与保护技术研究    撖奥洋

风能转换系统的分析、控制与优化方法研究    吴定会

浮力摆式波浪能发电装置关键技术研究    张大海

大型风电机组变桨距控制策略研究    王哲

永磁式直驱风电机组控制技术研究    刘颖明

双馈风电机组模型预测控制研究    井艳军

大型双馈风电机组动态载荷控制策略研究    王晓东

近海风机结构体系环境荷载及动力响应研究    陈小波

风力发电机组暂态模型和稳定性分析方法研究    陈建伟

风力发电机偏航控制系统的研究    金长生

大型风力机叶片的外形设计与数值模拟分析    魏义利

基于DSP的开关磁阻电机风力发电系统研究    王增国

基于LabVIEW的风力机叶片振动监测系统开发    陈顺章

考虑风速随机性的风电场电压相关问题的研究    周志飞

风电场动态无功补偿方案设计    冯凯辉

风光联合发电系统建模与设计    陈丽

风电机组变桨距实验平台数字物理混合设计及仿真    杨先有

风电机组监控安全通信系统设计与实现    林媛源

风力发电机、变流器及其低电压穿越概述    赵栋利;胡书举;赵斌;许洪华;

三相高功率因数整流器的电流控制    杨德刚,刘润生,赵良炳

提高PWM整流器抗负载扰动性能研究    赵仁德,贺益康,刘其辉

基于综合无功目标的整流器直接电流控制    肖运启;徐大平;吕跃刚;

三相高功率因数电压型PWM整流器控制策略    裘迅;方宇;王儒;邢岩;

风力机特性的直流电机模拟    黄海,康勇,柳彬

双馈风力发电机变流器前馈二维模糊自整定PID控制    范晓旭;白焰;吕跃刚;徐大平;

永磁直驱风电系统低电压运行特性的分析    胡书举;李建林;许洪华;

变速恒频风电机组运行控制    舒进;张保会;李鹏;汪成根;程临燕;薄志谦;A. KLIMEK;褚云龙;

双馈风电机组的小信号分析及其控制系统的参数优化    林今;李国杰;孙元章;黎雄;

变速恒频双馈风力发电机交流励磁电源研究    赵仁德

双馈型风力发电变流器及其控制    杨淑英

大型风力发电机组的智能滑模变结构控制研究    贾增周

大型变速变距风力发电机组的柔性协调控制技术研究    邢作霞

双馈型风力发电机励磁控制与优化运行研究    肖运启

风电场风速软测量与预测及短期风速数值模拟方法研究    纪国瑞

风力发电机组建模与变桨距控制研究    高峰

风电场建模和仿真研究    孙建锋

风力发电变桨距传动及控制系统的虚拟设计    黄朝阳

变转速风力机整机性能研究及软件开发    杜明慧

大型风电机组控制策略研究    徐健

滑模变结构控制在双馈电机上的应用研究    尹子栋

风电控制与物理实验系统设计与开发    焦冲

变速恒频风力发电实时仿真测试系统控制软件的研究与开发    张琳

兆瓦级双馈风力发电变流器及其控制    易一鹏

风力发电机组运行优化研究    相龙阳

机械传动系扭振通用模型的研究    尹华兵,程瑞廷

空间矢量无功功率理论    顾建军,徐殿国,李国勇,刘汉奎

基于瞬时无功功率理论谐波检测的新方法    张俊敏,宣扬

双馈感应发电机动态模型的研究    李晶,王伟胜,宋家骅

变速恒频风力发电系统最大风能追踪控制    刘其辉,贺益康,赵仁德

基于最佳功率给定的最大风能追踪控制策略    胡家兵;贺益康;刘其辉;

电力系统动态等值的在线测辨研究(Ⅰ)——模型及其可辨识性    鞠平,韩敬东,倪腊琴,李训铭,何南强,杨乃贵,潘玉明

电压不平衡与风电厂运行之间相互影响的研究    樊艳芳

矢量控制系统是异步电动机非线性解耦控制的一类实现    阮毅;陈伯时;江明;

用于磁化曲线拟合的高精度混合型径向基函数神经网络    李贵存,刘万顺,宫德锋,藤林,王剑,邓慧琼

变速恒频风电机组并网运行模型研究及其应用    申洪

变速恒频风力发电系统运行与控制研究    刘其辉

变速恒频双馈风力发电机交流励磁电源研究    赵仁德

变速恒频风力发电系统的建模与仿真研究    付海涛

双馈电机变速恒频风力发电技术概述    林波;宋平岗;赵芳;

适用于电网电压小幅下降的双馈电机励磁控制仿真研究    臧晓笛;马伯乐;

双馈风力发电机与变流器的参数匹配研究    王东;鲁志平;赵双喜;冯红岩;杨东;

双馈风力发电机低电压穿越研究    吴雷;夏楠;赵小林;曹沛;

风力发电系统技术讲座 第一讲:风力发电系统技术概述    李永东;原熙博;彭凌;郑艳文;

无人值守并网型30KW风力发电机组    姚兴佳,潘建,孟强,郭洪澈

变速恒频双馈风力发电技术概述    赵芳;宋平岗;张超伟;

双馈风力发电机功率特性的理论分析及实验研究    林成武;王晓东;姚兴佳;

不对称故障下双馈风电机组低电压穿越技术    刘广东;王东;赵双喜;鲁志平;

直接功率控制策略在双馈风力发电机组实验系统中的仿真研究    罗伟伟;

风力发电机组风轮叶片材料的使用方向    

风力发电机组的智能控制仿真研究    胡林静;席东民;王永兰;

风力发电机组火灾危险性及防范措施研究    杨旭坤;

风力发电机组的桨距角滑模变结构控制    杨锡运;刘欣然;

风力发电机组整体运行效率的评估研究    马宁;翟庆志;仝超;王国成;

水平轴风力发电机组通用动力学建模研究    刘桦;邓良;廖晖;

对风力发电机组并网技术问题的探讨    陈艳;

叶轮和机舱对风力发电机组动力特性及地震反应谱响应的影响分析    祝磊;姚小芹;

风力发电机组用轮毂底座等大型低温球铁件的铸造技术    

变桨距风力发电机组的PID控制器设计    张维新;郝雅楠;

让员工“怕”的发明家    本报记者 来莅

风电装备“吹”出大产业    本报记者 姚学文　通讯员 任彬彬

风力发电机组控制系统关键技术获突破    

新能源面临两大困局普及亟待政策统筹    英莲

湘电集团：携关键技术乘“风”而上    本报记者 冯济武

发电集团“风驰电掣”    记者 马钦麟　实习生 杨珍

中石油首台兆瓦级风力发电机组在“辽河”下线    首席记者 吕红丽

东汽第1000台风电机组下线    本报记者 李联慧

中国国电集团总经理朱永芃来连考察    通讯员 严维新 吉志强 记者 贺耀堂

北车风电首台风力发电机组下线    记者 庄云锋

风力发电机组控制策略优化与实验平台研究    刘军

变速定桨风力发电系统控制技术研究    陈杰

风力发电机组动力模型及循环变桨控制策略研究    卢奭瑄

水平轴风力发电机组风轮叶片优化设计研究    徐宝清

海上风电机组系统动力学建模及仿真分析研究    王磊

风力发电机组振动检测及噪声评估研究    吴宏钢

大型风电机组整机及关键部件仿真分析与优化设计研究    李俊

液压型风力发电机组转速控制和功率控制研究    艾超

兆瓦级垂直轴风力发电机组的关键技术研究    葛俊旭

MW级风力发电机组关键部件振动分析与故障诊断方法研究    曲弋

风电机组全程运行仿真研究    习培玉

风电机组励磁调节与低电压穿越技术研究    姚嘉琨

风力发电机组暂态模型和稳定性分析方法研究    陈建伟

含风力发电机组的网络能量分布特征分析    刘苑红

变速变桨距风力发电机组的滑模变结构控制技术研究    王立军

大型风力发电机组独立变桨技术研究    李缓

风力发电机组振动在线监测及故障诊断    张小科

变速恒频风力发电机组的运行控制与仿真研究    万荣娅

1.5MW风力发电机组液控技术研究    孙勇

兆瓦级变浆距风力发电机组智能控制系统的研究    赵阳