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《飛輪電池用于提升直驅(qū)式風力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)性能的研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術論文-天天文庫。
1、分類號G65密級UDC碩士學位論文飛輪電池用于提升直驅(qū)式風力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)性能的研究學位申請人：柏瓊瓊學科專業(yè)：機械設計及理論指導教師：湯雙清教授二○一五年五月ADissertationSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofScienceinEngineeringTheResearchofFlywheelBatteryImprovesGridconnectedPerformanceofDirect-drivePermanentMagnetWi
2、ndPowerGenerationSystemGraduateStudent:BaiQiongqiongMajor:MechanicalDesignandTheorySupervisor:Prof.TangShuangqingChinaThreeGorgesUniversityYichang,443002,P.R.ChinaMay,2015三峽大學學位論文原創(chuàng)性聲明本人鄭重聲明：所呈交的學位論文，是本人在導師的指導下，獨立進行研究工作所取得的成果，除文中已經(jīng)注明引用的內(nèi)容外，本論文不含任何其他個人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫過的作品成果。對本文
3、的研究做出重要貢獻的個人和集體均已在文中以明確方式標明，本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。學位論文作者簽名：日期：I內(nèi)容摘要風電并網(wǎng)規(guī)模的增加使得其對電網(wǎng)的影響越來越大，所以希望風電場擁有與常規(guī)電場一樣的運行能力。一方面需緩解風電功率波動以提高電能質(zhì)量，另一方面風電機組應能在電網(wǎng)故障條件下幸存。針對這兩方面的性能，本文做了如下研究：通過研究風力機和永磁同步發(fā)電機各自的特性和運行機理，在matlab的simulink工具箱下建立了包括風力機模型、永磁同步發(fā)電機模型、飛輪電池模型、變流器件模型、控制系統(tǒng)模型及相應的傳動系統(tǒng)模型在內(nèi)的
4、D-PMSWG系統(tǒng)的仿真模型。為實現(xiàn)對PMSG的控制，對于機側(cè)整流及網(wǎng)側(cè)逆變裝置本文采用了SVPWM控制策略；針對機側(cè)最大風能捕捉的目標制定了機側(cè)的電流內(nèi)環(huán)、功率外環(huán)控制策略；針對網(wǎng)側(cè)根據(jù)電網(wǎng)需求調(diào)整輸入電網(wǎng)無功功率的目標制定了網(wǎng)側(cè)的電流內(nèi)環(huán)、直流側(cè)電壓外環(huán)的控制策略；針對飛輪電池需通過頻繁地充、放電維持直流側(cè)電壓穩(wěn)定的目的制定了飛輪電池的轉(zhuǎn)矩電流內(nèi)環(huán)、直流電壓外環(huán)控制策略。在simulink環(huán)境下使用即定控制策略及系統(tǒng)仿真模型，在給定風速對模型進行了最大風能跟蹤的仿真驗證，結(jié)果證明使用既定控制策略能快速實現(xiàn)風能跟蹤，證明控制策略的靈活
5、性。針對特定頻率段的功率波動會引起系統(tǒng)頻率偏離的特性，對風力發(fā)電功率進行了平抑分析。通過建立風電功率波動的評價指標及飛輪電池容量的計算函數(shù)，在matlab環(huán)境下使用切比雪夫逼近法構(gòu)造了二階高通濾波器，以實例驗證了飛輪電池對風力發(fā)電功率的平抑效果并得到了所需飛輪電池容量。為驗證飛輪電池的加入對提升系統(tǒng)LVRT性能的影響，制定了電網(wǎng)電壓三相對稱降落情況下控制策略：為使風電場順利穿越電網(wǎng)電壓跌落的故障狀態(tài)，在機側(cè)通過減少風力發(fā)電機轉(zhuǎn)矩電流分量指令值的方式減少風力發(fā)電機輸出功率，同時通過增大飛輪電機轉(zhuǎn)矩電流分量的方式使飛輪電池儲存大量電能；在網(wǎng)
6、側(cè)通過限制有功功率指令值的方式減小網(wǎng)側(cè)變流器的有功負荷，使其能傳輸大量無功功率，為電網(wǎng)電壓的恢復提供無功支持。并進行了基于已定控制策略的加入飛輪電池前后仿真結(jié)果對比，結(jié)果證明飛輪電池加入后直流側(cè)電壓波動減小，提升了系統(tǒng)的LVRT性能。關鍵詞：直驅(qū)式風力機永磁同步電機飛輪電池功率平抑低電壓穿越IIAbstractTheincreaseofwindpowerintegrationscalewillhaveasignificantimpactonpowernetwork,sowindfarmwashopedtohavethesameopera
7、tionabilityasconventionalpowerfield.Ontheonehandwindpowerfluctuationneededtoberestrainedtoensurethequalityofpowernetwork,ontheotherhandwindturbineshouldsurvivewhengridnetworkhasinstantaneousvoltagesag.Inordertoachievethesetwogoals,themaincontentsareasfollow:Bystudyingthe
8、characteristicsandoperationmechanismofwindturbineandpermanentmagnetsynchronousgenerator,simulationmodel
