变速恒频风力发电系统的建模和特性研究

【摘要】： 风能作为一种可再生能源越来越受到广泛的重视，其中变速恒频风力发电是现代风力发电中的一个发展重点。采用变速恒频风力发电可以提高风能的利用率，是很适合风力发电的运行方式。 本文主要研究双馈型变速恒频风力发电系统的控制手段及其特性的分析。文中介绍了变速恒频风力发电的原理，比较了恒速恒频和变速恒频的区别，给出了双馈型变速恒频风力发电机在二相同步旋转坐标系下的数学模型以及风力发电系统其它各部分的数学模型。文中还分析了双馈型风力发电机的转矩特性和稳态特性，证明了发电机的性能由转差率、转子电压和定转子电压间的相位角差决定的。并且采用定子磁场定向的矢量控制方法实现对风力发电机的控制，分析了双馈型变速恒频风力发电系统的动态特性。仿真结果表明，采用磁场定向矢量控制的双馈型变速恒频风力发电系统具有优越的性能。