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《交流勵磁變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機空載并網(wǎng)研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、第45卷第1O期電力電子技術(shù)Vo1.45,No.102011年l0月PowerElectronicsOctober2011交流勵磁變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機空載并網(wǎng)研究郭鳳儀,石立志(遼寧工程技術(shù)大學(xué),電氣與控制工程學(xué)院,遼寧葫蘆島125105)摘要:隨著風(fēng)電機組單機容量的不斷增大,發(fā)電機并網(wǎng)時的電流沖擊已不能忽視。必須對并網(wǎng)控制技術(shù)進行深入研究。此處探討了交流勵磁變速恒頻(AC.excitedVariable.speedConstant-frequency,簡稱AEVSCF)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運行原理。研究了AEVSCF風(fēng)力發(fā)電機與電網(wǎng)間的連接特性.即可通過勵磁控制調(diào)
2、節(jié)發(fā)電機輸出以滿足并網(wǎng)條件。建立了雙饋異步發(fā)電機(DFIG)在d,q坐標系下的數(shù)學(xué)模型,并采用定子磁鏈定向方式,推導(dǎo)了DFIG空載并網(wǎng)控制策略。最后通過并網(wǎng)控制實驗驗證了AEVSCF風(fēng)力發(fā)電機建模及控制的正確性與有效性。關(guān)鍵詞:風(fēng)力發(fā)電機;變速恒頻;交流勵磁;定子磁鏈定向中圖分類號:TM315文獻標識碼:A文章編號:1000—100X(2011)10—0057—03IdleLoadGrid-connectionofAC·excitedVariable-speedConstant-frequencyWindPowerGeneratorGU0Feng—yi.SH
3、ILi—zhi(LiaoningTechnicalUniversity,Huludao125105,China)Abstract:Withtheincreasingcapacityofwindpowergenerators,thecurrentimpactongridconnectioncannotbeig—nored,thusthedconnectiontechniquesshouldbeinvestigatedindepth.ThispaperdiscussesthefunctionprincipleofAC·exitedvariable—speedco
4、nstant-~equeney(VSCF)windpowergenerationsystemandthecharacteristicsofcon—nectionbetweenAC—excitedVSCFwindpowergeneratoranddareanalyzedtomakegeneratoroutputvoltagemeetgrid—connectionconditionbyexcitationcontro1.ThedynamicmathematicalmodelofVSCFdouble—fedinductiongener-ator(DFIG)ind,
5、qcoordinatesystemisestablished,statorfluxorientationisadoptedtodeduceno—loadgrid—connec—tioncontrolstrategyofDFIG.Grid-connectioncontrolisstudiedbytheexperiment.TheexperimentalresultsverifythecorrectnessandvalidityofthemodelingandcontrolofAC—exitedVSCFwindpowergenerator.Keywords:wi
6、ndpowergenerator;ariable—speedconstant-~equency;AC-excited;statorfield—orient1引言2AEVSCF風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運行原理與恒速恒頻發(fā)電技術(shù)相比。風(fēng)力發(fā)電技術(shù)中圖1示出AEVSCF風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。系統(tǒng)采用的AEVSCF發(fā)電方式具有顯著的優(yōu)越性.不僅大DFIG,DFIG定子繞組并接到電網(wǎng)上,轉(zhuǎn)子繞組外大提高了風(fēng)能的轉(zhuǎn)換效率,降低了由風(fēng)施加到風(fēng)接三相轉(zhuǎn)差頻率變頻器實現(xiàn)交流勵磁。由于定、轉(zhuǎn)力機上的機械應(yīng)力.還通過對風(fēng)力發(fā)電機轉(zhuǎn)子交子兩側(cè)都有可能產(chǎn)生能量饋送.故稱之為雙饋風(fēng)流勵磁電流的頻率、相位和
7、幅值的可調(diào)控制[1-21,力發(fā)電機。實現(xiàn)了發(fā)電機同步轉(zhuǎn)速上下較大范圍內(nèi)的變速恒電網(wǎng)頻運行。發(fā)電機并網(wǎng)作為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)正常運行的起點.其主要要求是限制發(fā)電機在并網(wǎng)時的瞬變電流。避免過大的電流沖擊電網(wǎng)。發(fā)電機并網(wǎng)技風(fēng)力機DFIG術(shù)已經(jīng)成為風(fēng)力發(fā)電技術(shù)中不可忽視的環(huán)節(jié)。分別為DFIG定子電流和轉(zhuǎn)子勵磁電流頻率;n-為定子磁場在VSCF雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中。通過控制發(fā)電機轉(zhuǎn)速;n為轉(zhuǎn)子磁場相對于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速;為轉(zhuǎn)子電角速度。轉(zhuǎn)子電流.可以在變速運行中的任何轉(zhuǎn)速下滿足圖1AEVSCF風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)原理圖并網(wǎng)條件.實現(xiàn)成功并網(wǎng),這正是AEVSCF發(fā)電方DFIG在穩(wěn)定運行時,其定
8、、轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)磁場式的優(yōu)勢所在【3]。保持相對靜止,則