双馈感应风力发电机组运行控制的物理模拟仿真

【摘要】： 众所周知,能源、环境是当今人类生存和发展所要解决的紧迫问题。常规能源以煤、石油与天然气为主,不仅资源有限,而且造成了严重的大气污染。因此对可再生能源的开发利用,特别是对风能的开发利用,已受到世界各国的高度重视。 本文是围绕双馈感应风力发电机组运行控制的物理模拟仿真展开的,主要内容如下: 对双馈感应风力发电机组的运行理论进行了分析,对双馈电机的数学模型、坐标变换及功率关系进行了理论推导,为全文的研究奠定了理论基础。 其次,在双馈电机模型的基础上讨论了其功率解耦模型,分析了变速恒频双馈风力发电机组的有功功率特性、无功功率特性,同时进一步确定了双馈电机的功率边界。 再次,为了在实验室环境下对风力发电并网及其对电网电压的影响进行深入研究,搭建了4.8KW的变速恒频双馈风力发电机组的物理模拟仿真平台,设计了基于VB编程的上位机监控软件及其硬件电路。 在实验研究中,本文构建了实验室用模拟配电网实验系统,完成了风电机组有功、无功功率解耦控制、最大风能捕获控制以及电压—无功功率调节等实验内容,验证了双馈电机的无功功率特性对改善电网电压质量影响。