1. 研究目的与意义
随着全球能源危机和环境污染的加剧,风能、光伏发电等可再生清洁能源己经日益引起人们的广泛关注。
然而,就大功率并网和技术成本而言,风力发电无疑是目前技术最成熟、最具有规模化开发条件和商业化发展前景的发电方式之一。
随着电力电子变流技术的发展,永磁直驱风力发电系统常采用交直交的接入方式,即先把发电机输出的交流电变成直流,然后再逆变成工频交流电接入用户或电网。
2. 课题关键问题和重难点
1、需要采用永磁同步风力发电机,将发出的电压与频率随风速变化的交流电通过三相整流桥整流为直流电,大电感滤波后,获得的直流电压比较平稳,经过逆变电路逆变成与电网频率相同的恒频电能后并网。
此结构的风力发电机组必须引起广泛的注意,在整个系统中,可以省去风力机与发电机之间的转动机构。
2、PWM型逆变电路是可控的,必须通过它同时调节电压和频率,结构身份简单。
3. 国内外研究现状(文献综述)
1. 永磁直驱式风力发电机组建模及仿真研究风力机转速较低,小型风力机转速约每分钟最多几百转,大中型风力机转速约每分钟几十转甚至十几转,必须通过齿轮箱增速才能带动发电机以额定转速旋转。
首先将风能转化为频率变化、幅值变化的交流电,经过整流之后变为直流,然后经过三相逆变器变换为三相恒频交流电连接到电网通过中间电力电子变化环节。
2.风力发电机组建模及仿真研究风力发电技术的发展要求我们加深对风力发电机组动态性能的了解程度,而建立模型并对其进行仿真是对一个系统进行研究的有效手段。
4. 研究方案
1) 了解分布式发电、微网和风力发电;2) 风电逆变电路拓扑结构,优缺点比较和选择;3) 风电逆变电路的数学模型建立;4) 控制策略的分析比较和下垂控制策略;5) 建立逆变器的仿真模型,进行仿真实验;6) 仿真结果和理论分析进行比较,分析存在的问题,提出改进措施。
5. 工作计划
第1周:查阅和研读大量相关中文资料第2周:英文资料的翻译第3周:开题报告第4周:风电系统组成和工作原理;第5周:逆变器数学模型建立第6周:控制策略分析、比较第7周:下垂控制策略第8周:深入学习SIMULINK第9周:仿真模型的建立第10周:仿真实验第11周:仿真结果和理论分析比较第12周:存在的问题第13周:提出改进措施,仿真验证第14周:整理材料,撰写论文第15周:修改论文,论文答辩
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