• 9.41 MB
  • 2022-04-22 13:43:29 发布

国内外风能电场电气毕业论文.doc

  • 45页
  • 当前文档由用户上传发布,收益归属用户
  1. 1、本文档共5页,可阅读全部内容。
  2. 2、本文档内容版权归属内容提供方,所产生的收益全部归内容提供方所有。如果您对本文有版权争议,可选择认领,认领后既往收益都归您。
  3. 3、本文档由用户上传,本站不保证质量和数量令人满意,可能有诸多瑕疵,付费之前,请仔细先通过免费阅读内容等途径辨别内容交易风险。如存在严重挂羊头卖狗肉之情形,可联系本站下载客服投诉处理。
  4. 文档侵权举报电话:19940600175。
'国内外风能电场电气论文目录摘要IABSTRACTII第一章绪论11.1课题背景11.2国内外发展现状11.3本文的主要研究内容2第二章风电场电气系统32.1电气的基本概念32.2电气部分的一般组成32.3风电场电气部分的构成5第三章风电机矢量控制技术的基本知识63.1风力机特性63.2变速恒频发电系统73.3交流电机调速控制策略83.4双馈式发电机矢量控制策略9第四章双馈异步发电机134.1结构134.2双馈发电机变速恒频运行的基本原理144.3双馈异步发电机的功率传递关系164.4双馈式发电机控制174.4.1双馈异步风力发电机控制系统174.4.2转子变流器184.4.3PWM控制的基本原理及交—直—交变流器184.4.4系统的优越性19III 第五章风电机组有功无功特性的模拟与仿真205.1风电机组的建模205.1.1风模型205.1.2风轮模型205.1.3变桨系统模型205.1.4发电机模型215.1.5变流器及其控制部分模型215.2风电机组运行的模拟仿真24第六章基于Bladed的电气仿真256.1Bladed软件中对于电气参数的设置266.2极端风况下的出力特性分析296.2.1湍流风况下的出力特性分析306.2.2极端风况下的出力特性分析33第七章总结41参考文献42致谢43III III 华北电力大学本科毕业设计(论文)第一章绪论1.1课题背景风能是一种清洁的可再生能源,越来越多的国家开始重视这种清洁能源。金风科技、华锐风电、联合动力、明阳和东汽占据了中国风电2011年新增装机市场排名的前五名,其中国电联合动力达到了2847MW,较前一年增长了73%,成为了2011年最受瞩目的风电企业[8]。在累计风电装机容量方面,在中国市场排名前五的企业分别是东汽、维斯塔斯、华锐风电、金风科技和联合动力,华锐和金风的装机容量虽然在装机容量上有所下降,但仍然占据了中国第一和第二的位置。据不完全的统计,到2011年,中国大约有20家企业宣布进入研制多兆瓦级风电机组的行列,功率的大多在3-6MW之间。2012年国内风电市场的发展一如既往的迅猛,新增装机将在15-18GW之间,甚至有望达到18GW左右。根据推算,截止到2015年,风电装机将达到100GW。分布式风电的比重会有进一步的提高,但仍然会以陆上风电和规模化开发为主,其中分布式的比例最高可达到30%。随着电网公司特高压输电线路、智能电网等基础建设的提升,电网大范围消纳风电能力和跨区域风电输送规模将增加,风电并网率将进一步改善[6]。风电制造业企业进入了高成本低利润的时代,这也意味着行业竞争压力的提高,同时市场也更加成熟,当然,风电制造企业也将面临着更大的市场考验。但于此同时,也提高了风电产业相对于传统能源的竞争力,风电已经成为了不可忽视的新生电源技术,下一阶段,继续推进电力体制市场化改革,协调好各方利益,落实节能调度管理办法和可再生能源配额制将是重中之重[16]。1.2国内外发展现状根据BTM统计数据显示,2010年全球风电累计装机容量达到199.5GW,年累计增速为25%,略低于过去五年平均增速的27.4%,说明了全球市场的多元化正在逐步形成。随着风电产业的不断发展,风电装机规模的不断增加,风电行业也不断面临着新的问题和挑战,风能资源的间歇性,风电场的复杂环境以及风况的与多样性对风力发电机提出了更高的要求,这就需要我们对风电机的电气特性有更加深入的了解。其中风电机的有功功率和无功功率的输出是风力发电机的重要特性,其对风力发电机组的切入与切出电网有着重要的影响。加拿大ManitobaHVDCResearchCenter公司开发的PSCAD/EMTDC软件42 华北电力大学本科毕业设计(论文)是国际上流行的暂态分析软件包,对电力系统的暂态过程的研究主要依靠这款软件,同时一般电气电子线路的设计以及可等价地用电路来描述系统的仿真分析也可以依靠这款软件,PSCAD(PowerSystemComputerAidedDesign)是图形界面,EMTDC(ElectroMagneticTransientsIncludingDC)是模拟计算程序,该软件的最大优点是直观易用的界面和精确高效的模拟,也正因此,它得到了国内外电力行业用户的青睐。英国的GLGarradHassan(GH)公司是世界领先的风能咨询公司。它的业务也包括离岸风电,海洋能和太阳能。GH公司有AndrewGarrad博士和UnsalHassan博士在1984年创建并已经在18个国家拥有750名雇员。公司已经作为独立工程师为21,000MW的风能项目并实施了超过80,000MW的风能评估。由GH公司开发的GHBladed软件为用户提供了一个陆上、离岸风机性能和负载的设计解决方案。软件具有基于Windows的绘图用户界面和在线帮助功能,操作方便,同时风机设计计算采用工业标准。1.3本文的主要研究内容本文将对Bladed软件进行深入的学习,了解和掌握该软件的功能和特点并运用软件对风电机的有功无功功率的输出特性进行深入的分析和研究。首先进行PSCAD软件的学习,通过软件的学习,进行风力发电机组的结构和性能进行一定程度的了解并在软件中进行建模,其中包括风模型的建模,风轮模型的建模,风力发电机模型的建模,偏航系统的建模,变流器及其控制系统的建模,得出在不同风况下的风电机的有功无功功率输出特性曲线。通过对Blded软件的学习,了解熟悉Bladed的操作和使用,学会在Bladed软件上设置风电机的各项参数并能通过计算得出研究目标的数据和曲线,得出在设定风况如基本风、渐变风、阵风等情况下风电机的有功无功功率输出特性。42 华北电力大学本科毕业设计(论文)第二章风电场电气系统2.1电气的基本概念20世纪初,“ElectricalEngineering”作为外来名词被引入我国,被翻译为“电工程”,后为了符合汉语的口语习惯逐步衍化为“电气工程”。而电气的本意也即为电,也就是:带电的、生产和使用的电能相关的。对于电气部分可以泛泛地理解为:由所有带电设备及其附属设备所组成的全部。发电厂中一般意义上的电源就是发电机,它能够将其他的能源转化为电能,如煤炭、石油、水能、风能、太阳能、地热、潮汐等,也就是说那些无法由自然界直接获取的资源,是一种二次能源,而那些存在于自然界可以直接利用的能源我们称之为一次能源。发电厂中发电机生产的电能一般需要经过变压器的升压,然后再送入所在的电网当中,这是因为在功率不变时,电压越高电流也就越小,也意味着更低的输送损耗。电能由电网输送到用户所在地,经降压后分配给最终的用户,如驱动风扇的电动机、照明用的荧光灯、空调的压缩机等。2.2电气部分的一般组成发电厂和变电站是整个电力系统的两个基本生产单位,发电厂的作用是生产电能,而变电站的作用则是将发电厂发出的电能变换后再分配给用户。发电厂和变电站内部的带电部分就是我们所说的电气部分。电气部分不仅包括常规的电能生产和电能的变换部分,还包括它自身的电能消耗部分(即厂用电或所用电)。以上用于能量生产、变换、分配、传输和消耗的部分组成了电气的一次部分。除此之外,为了实现对场站内设备的监测与控制,电气部分还包括了二次部分,即对本厂站内一次部分进行测量、监视、控制和保护的部分。电气的一次部分和二次部分都是由具体的电气设备所构成的,其中一次部分最为重要,它是由发电机、变压器、电动机等实现电能生产和变换的设备,它们和载流导体(母线、线路)相连接实现了电力系统的基本功能,即电能的生产、变换、分配、输送和消耗。其中发电机用于电能生产,电动机和其他用电设备用于电能的消耗(电能变换为其他能量形式),母线用于电能的汇集和分配,变压器用于电能变换,线路则用于能量的输送。42 华北电力大学本科毕业设计(论文)图2-1一次系统组成图二次系统是传递信号的电路,通过电压互感器和电流互感器将被测的一次设备和系统的高电压和小电流变换为低电压和小电流传递给测量和保护装置,测量和保护装置对所测得的电压和电流进行判别以监视一次设备和系统的运行状态并记录;以此为基础,人员可以使用控制设备去分合相对的开关电器,如断路器、隔离开关等;这样的设计使得二次系统可以采用低功耗标准的小型设备来实现功能。特备需要注意的是,电压互感器和电流互感器按作用来分可以认为是二次设备,但其直接并联和串联于一次电路中,实际上是一次系统和二次系统的连接设备。在二次系统中,为了实现测量、监视、控制盒保护功能,还需要装设必要的控制电器和信号设备。常见的控制电器有断路器的控制开关。断路器分合过程中有可能由于电弧未能熄灭而发生爆炸,因此断路器的分合需要在远方操作,一般在变电站的主控制室内由控制开关来操作断路器的分合。图2-2二次系统组成图42 华北电力大学本科毕业设计(论文)2.3风电场电气部分的构成总体而言,风电场的电气部分也是由一次部分(系统)和二次部分(系统)共同组成,这一点和常规发电厂站是一样的。风电场电气一次系统的基本构成大致是风机叶轮、传动装置、发电机、换流器、机组升压变压器、升压变电站中的配电装置、升压变电站中的升压变压器、升压变电站中的高压配电装置、架空线路等。根据在电能生产过程中的整体功能,风电场的电气一次系统我们可以把它分为四个主要部分:风电机组、厂用点系统、集电系统及升压变电站。集电系统可以将机组产生的电能分组收集起来,分组的原则是就近。一般用电缆线路把每组的输出直接并联起来,并汇集为一条10KV或35KV架空线路,然后输送到升压变电站。升压变电站中主变压器的功能是将汇集的电能再次提高。一定规模的风电场一般可将电压升高到110KV或220KV,并接入电力系统。对于规模更大的风电场,还可能需要进一步升高到550kV或更高。风电机组发出的电能有一部分在风电场内部就用掉了。风电场的厂用电由两个部分组成,一部分是包括生产用电,另一部分是风电场工作人员在风电厂内的生活用电,也就是我们所说的风电场的内用电部分。42 华北电力大学本科毕业设计(论文)第三章风电机矢量控制技术的基本知识3.1风力机特性风电机捕获风能的位置是叶轮,再将捕获的风能转换为轮毂上的机械转矩,将捕获的风能转变为机械输出功率Pm的表达式为Pm=0.5ACp=π/8Cp(3-1)式中:A一叶轮扫掠面积()一空气的密度(kg/)Cp一风能利用系数D一叶轮的直径(m)Cp=E/Em=Pm/Pw(3-2)式中:Pw一单位时间内通过叶轮扫掠面的风能E一单位时间内叶轮所吸收的风能Pm一单位时间内叶轮吸收且转换的机械能,即风力机的输出功率Em一单位时间内通过叶轮旋转面的全部风能系数Cp反映风电机吸收利用风能的效率,是一个与叶轮直径、风速、叶轮转速、均有关系的量。风电机组的特性通常用叶尖速比λ曲线和风能利用系数CP来表示。(3-3)式中:V一风速λ一风轮的叶尖速比R一叶轮半径ω一叶轮旋转角速度对于风电机组的整体设计和运行控制应尽可能追求Cp值的最大,进而增加它的输出功率。然而在实际的应用中,两方面限制了输出功率的提高:一方面是是电气回路中的元器件功率限制;另一方面是机械的传动系统部件存在着转速上的上限。因此风电机组存在着三个典型运行状态:当风速过大使输出功率达到了极限值时,风力机按恒定功率来控制,使输出功率的限制在额定值附近;42 华北电力大学本科毕业设计(论文)当风电机组以恒定速度运行时,可以通过调节风力机,使CP达到一个较大的数值,最终获得最大输出功率;保持Cp值得恒定,控制风电机组的转速,直到转速达到它的极限[5]。3.2变速恒频发电系统风力发电机组有多种变速恒频发电系统,如交一直一交系统、交流励磁双馈发电机系统、无刷双馈式发电机系统等。这些系统有的是通过发电机本身与电力电子装置结合,来实现变速恒频的作用;有的则是通过改造发电机本身的结构来实现的。(1)交一直一交风力发电系统如图3-1所示,在风速发生变化时,风力机和发电机的速度也随之发生了变化,致使电功率的频率也发生了变化。发电机所发出交流电的频率是十分不稳定的,首先要通过整流器来整流,使交流变成直流,然后再通过逆变器,使整流出的直流电变换为满足电网要求频率恒定的交流电。因此,变频器的容量和发电机系统的容量是相同的[4]。图3-1交-直-交风力发电系统(2)交流励磁双馈发电机系统根据公式(3-1)可以看出,只要控制住转子电流的频率即f2,即使风速的变化引起了发电机转速n发生了变化,也可以使定子的频率恒定。f1=pfm±f2(3-4)式中:f1———定子电流频率,等于电网的频率fm———转子的机械频率,fm=n/60p———电机极对数f2———转子的电流频率由式(3-1)可看出,发电机转速n发生变化时,pfm就会跟随其发生变化,但我们只要控制住f2的大小,就可以使f1的大小保持恒定,即与电网的频率保持一致,这也就实现了变速恒频控制的效果。这种控制方法是通过控制转子的电流来实现的,而42 华北电力大学本科毕业设计(论文)交流励磁发电机的转速运行范围决定了流过转子电路的功率,并且该转差功率仅为定子额定功率的一部分,因此这种控制方法中变频器的容量仅占发电机容量的很小一部分,也就在很大程度上降低了变频器的成本。(3)无刷双馈发电机系统系统如图3-2所示,这种系统最大的特点是定子侧有两套极数不同的绕组,一个是控制绕组,通过双向变频器后连接电网,另一个是功率绕组,用来直接连接电网。这种无刷双馈发电机定子的控制绕组和功率绕组的作用分别相当于有刷交流励磁双馈发电机的转子绕组和定子绕组,因此,尽管这两种发电机有着本质的区别,但却可以通过同样的控制策略来实现变速恒频的控制。对于无刷双馈发电机,有公式:(3-5)式中:——定子功率绕组电流频率,由于其与电网相连,与电网频率相同——定子控制绕组电流频率——定子功率绕组的极对数——定子控制绕组的极对数图3-2无刷双馈发电机系统3.3交流电机调速控制策略变速恒频风力发电机组最主要的特点就是当风速发生变化时,发电机的转速也跟着发生变化。我们若想保证并网侧能够恒频恒压输出,就必须从发电机结构的形式、电磁的关系入手,去制定控制策略。42 华北电力大学本科毕业设计(论文)近几年比较流行的交流电机调速控制策略有矢量控制(FOC)、直接转矩控制(DTC)、瞬时功率控制(IPC)等[12]。磁场控制理论最先由德国学者提出,解决了交流电机解耦与转矩控制的问题,推动了交流调速技术领域的发展。矢量控制的基本思想,是通过坐标变换将三相系统转变为二项系统,然后再通过磁场同步旋转变换来实现转矩电流分量与定子的磁链分量的解耦,即实现了对交流电机的电流与磁链分别控制的目的,也就使得交流电机可以获得与直流电机一样的优良静动态性能。直接转矩控制技术,英语简称为DSC(DirectSelf-Control)或DTC(DirectTorqueControl)。这种控制技术与矢量控制技术有很大的不同,它并没有通过解耦使定子的电流分解为励磁电流和转矩电流,而是把检测到的定子电流和电压通过瞬时空间矢量理论计算,得出电机的转矩和磁链,并根据所得值和给定值的差值来实现磁链和转矩的直接控制,这样可以使得感应电动机的调速系统线路简单,而且对电机参数的要求也不高,这样可以最大程度的简化矢量控制中的计算。直接转矩控制也称“直接自控制”,它主要是以转矩为中心来进行磁链、转矩的综合控制。和矢量控制不同,直接转矩控制并没有解耦,而且在算法上不存在旋转坐标的变换,只需通过检测电机定子电流和电压,再根据瞬时空间矢量理论来计算电机的磁链和转矩,并根据与给定值的差值,来实现磁链和转矩的直接控制[13]。本文将主要介绍矢量控制的相关基本及其运用。3.4双馈式发电机矢量控制策略矢量控制是实现交流传动解耦控制的核心技术。将其应用于MW级风电系统的变速恒频发电机,则可实现电动系统的充分解耦,使得原动机转速不受发电机输出频率的限制,从而发电机输出的电流电压的频率、幅值、相位也不受转子速度和瞬时位置的影响,使得机电之间的刚性联系改为柔性[11]。通过坐标变换得到双馈发电机在二相同步旋转坐标系上的数学模型:电压方程(1)(3-6)式中:ω1为定子旋转磁场速度ω2为转子旋转速度ωs=sω1为转差角速度。42 华北电力大学本科毕业设计(论文)磁链方程(3-7)(3-7)把磁链方程(3-7)的表达式带入电压方程(3-6)的表达式,得出矩阵形式(3-8)将发电机定子上的有功功率P1和无功功率Q1用d-q坐标系上的分量表示,则有(3-9)为使控制系统简化,可按定子磁链定向,则有(3-10)在忽略定子电阻的情况下可知:(3-11)图3-3定子磁场矢量图42 华北电力大学本科毕业设计(论文)则电压方程变为:由(3-10)、(3-11)式可知(3-12)(3-13)解(3-12)得定子侧电流:(3-14)将(3-14)代入(3-13)得转子侧电流(3-15)将(3-13)式代入转子侧电压方程,得(3-16)其中,将(3-11)、(3-13)式代入(3-9)式可得:42 华北电力大学本科毕业设计(论文)(3-17)当风力发电机并入电网后,定子电压u1恒定不变,则Ψ1也不变。由(3-15)式可知,定子有功功率P1只与转子励磁电流分量iq2有关,无功功率Q1只与转子励磁电流分量id2有关。这就实现了有功功率和无功功率的解耦控制。图3-4采用双馈发电机的风电控制框图42 华北电力大学本科毕业设计(论文)第四章双馈异步发电机近年来,随着电力电子技术和微机控制技术的发展,双馈异步发电机广泛应用于MW级大型有齿轮箱的变速恒频并网风力发电机组中。这种电机转子通过滑环与变频器(双向四象限变流器)连接,采用交流励磁方式;在风力机拖动下随风速变速运行时,其定子可以发出和电网频率一致的电能,并可以根据需要实现转速、有功功率、无功功率、并网的复杂控制;在一定工况下,转子也向电网馈送电能;与变桨距风力机组成的机组可以实现低于额定风速下的最大风能捕获及高于额定功率的恒定功率调节。4.1结构双馈异步发电机又称交流励磁发电机,具有定、转子两套绕组。定子结构与异步电机定子结构相同,具有分布的交流绕组。转子结构带有集电环和电刷。与绕线式异步电机和同步电机不同的是,转子三相绕组加入的是交流励磁,既可以输入电能,也可以输出电能。转子的交流励磁电流一般由接到电网上的变流器提供,它的励磁电压的相位、幅值、相序都可以根据运行的需要来调节。双馈异步发电机不仅是定子始终向电网输送电能,在一定的情况下,转子也可向电网输送电能,“双馈”的名称也是因此而来的。双馈异步发电机由一台带集电环的绕线转子异步发电机和变流器组成,变流器有AC-DC变流器、DC-AC变流器等。变流器完成为转子提供交流励磁和将转子侧输出的功率送入电网的功能[1]。在双馈异步发电机中,向电网输出的功率由两部分组成,即直接从定子输出的功率和通过变流器从转子输出的功率(当发电机的转速小于同步转速时,转子从电网吸收功率,当发电机的转速大于同步转速时,转子向电网发出电功率)。在风电系统中应用的双馈异步发电机其外形大体可分为方箱空冷型和圆形水冷型。双馈异步发电机兼具有异步发电机和同步发电机的特性,如果从发电机转速是否与同步转速一致来定义,则双馈异步发电机应当被称为异步发电机,但该电机在性能上又不像异步发电机,相反具有很多同步发电机的特点。异步发电机是由电网通过定子提供励磁,转子本身无励磁绕组,而双馈发电机与同步发电机一样,转子具有独立的励磁绕组;异步发电机的功率因数是无法改变的,双馈异步发电机与同步发电机都可以调节功率因数的大小,进行可以进行有功功率和无功功率的调节。42 华北电力大学本科毕业设计(论文)跟同步发电机相比,双馈型异步发电机有着很多的优势。跟同步发电机励磁电流相比,双馈型异步发电机所用的是交流励磁,励磁电流的的幅值、相位和频率都可以进行调节,而且励磁电流可调范围大,控制上也更加灵活:调节励磁电流的频率,可以保证发出电能的频率保持稳定;调节励磁电流的幅值,可用来调节发出无功功率的大小;改变转子励磁电流的相位,可使转子电流产生的转子磁场在气隙空间上有一个位移,进而改变了发电机电势量与电网电压向量的相对位置,也就调节了发电机的有功功率。所以交流励磁不仅可以调节无功功率,也可以调节有功功率。图4-1双馈异步发电机与电网主接线图4.2双馈发电机变速恒频运行的基本原理根据电机学理论,在转子三相对称绕组中通入三相对称的交流电,则将在电机气隙间产生磁场,此旋转磁场的转速与所通入的交流电的频率及电机的及对数有关[15]。(4-1)式中:为转子中通入频率为42 华北电力大学本科毕业设计(论文)的三相对称交流励磁电流后所产生的旋转磁场相对与转子本身的旋转速度r/min。频率,即可改变。因此若设为对应于电网频率万恶50Hz(=50Hz)时发电机的同步转速,而n为发电机转子本身的旋转速度,只要转子旋转磁场的转速与转子自身的机械速度n相加等于定子磁场的同步旋转速度,即,则定子绕组感应出的电势的频率将始终维持为电网频率不变。当与n旋转方向相同时,取正值,当与n旋转方向相反时,取负值。公式可另写为:(4-2)式(4-2)表明不论发电机的转子转速n随风力机如何变化,只要通入转子的励磁电流的频率满足式(4-2),则双馈异步发动力就能够发出与电网一致的恒定频率的50Hz的交流电。由于发电机运行时,经常用转差率描述发电机的转速,根据转差率,将式(4-2)中的转速用转差率替换,则公式可变为:(4-3)需要说明,当s<0时,为负值,可通过转子绕组的相序与定子绕组的相序相反实现。通过式(4-3)可知,在双馈异步发电机转子以变化的转速运行时,控制转子电流的频率,可使定子频率恒定。只要在转子的三相对称绕组中通入转差频率()的电流,双馈异步发电机可实现变速恒频运行的目的[10]。42 华北电力大学本科毕业设计(论文)4.3双馈异步发电机的功率传递关系根据双馈异步电机转子转速的变化,双馈异步发电机可以有以下三种运行状态:(1)亚同步状态:当发电机的转速n小于同步转速时,由转差频率为f的电流产生的旋转磁场转速与转子方向相同,此时励磁变流器向发电机转子提供交流励磁,发电机由定子发出电能给电网。(2)超同步状态:当发电机的转速n大于同步转速时,由转差频率为的电流产生的旋转磁场转速与转子转动方向相反,此时发电机同时由定子和转子发出电能给电网,励磁变流器的能量流向逆向。(3)同步运行状态:当发电机的转速n等于同步转速时,处于同步状态。此种状态下转差频率为,这表明此时通入转子绕组的电流的频率为0,即励磁变换器向转子提供直流励磁,因此与普通同步发电机一样。(4)在不计铁耗和机械损耗的情况下,转子励磁双馈发电机的能量流动关系为:(4-4)式中::转子轴上输入的机械功率:转子励磁变流器输入的电功率:定子输出的电功率:定子绕组铜耗:转子绕组铜耗s:转差率当电机的铜耗很小,上述公式可近似理解为:42 华北电力大学本科毕业设计(论文)(4-5)根据前面的介绍可知,转子上所带的变流器是双馈异步发电机的重要部件。双馈异步发电机构成的变速恒频风力发电系统,其变流器的容量取决于发电机变速运行时最大转差功率。一般双馈电机的最大转差率为,因此变频器的最大容量仅为发电机额定容量的1/3—1/4,能较多的降低系统成本。目前现代兆瓦级以上的双馈异步风力发电机的变流器,多采用电力电子技术的IGBT期间及PMW控制技术。4.4双馈式发电机控制风力机变速运行时,与其相连接的发电机的转速也会发生变化,因此必须保证风电机组发出的电能恒频恒压,才能实现与电网的相联。将双馈异步发电机与应用最新电力电子技术的PWM控制技术及IGBT变频器结合起来,就能实现变速恒频的目的。4.4.1双馈异步风力发电机控制系统双馈异步风力发电机相对与普通异步发电机的最大特点是其在亚同步、超同步、同步三种工况下都可以向电网高效的输出电能,其根本原因在于采用了可控的转子交流励磁技术。通过矢量控制技术,可以实现定子输出有功功率与无功功率的解耦控制买这一点相对于普通异步发电机来说具有很大的优越性。借鉴这一思想,可以将矢量变换控制技术一直到对双馈异步发电机的控制上。电动机的控制对象是磁通和转矩么人双馈异步发电机的控制对象为输出的有功功率P和无功功率Q。通过坐标变换和磁场定向,可以将双馈异步发电机定子电流分解为相互解耦的有功分量和无功分量,分别对这两个分量控制就可以实现P、Q的解耦。首先介绍两个基本概念,即坐标变换和磁场定向,坐标变换就是把电网或者电机三相交流量通过一个变换矩阵,变成两相交流量,在通过两相静止到两相旋转坐标变换将两相交流量等效的转化为两相直流量。42 华北电力大学本科毕业设计(论文)上面指出的坐标变换矩阵并不是唯一的,不同的定向角,就能得到不同的变换值,因此,定向角选择恰当了就能进一步简化运算,且有利于控制。双馈风力发电机的控制中,最常用的定向方式就是定子磁链定向,采用该种定向方式之后,发电机方程形式得到了简化,而且更为关键的是发电机定子有功功率P和无功功率Q在此种定向方式下可以实现解耦。4.4.2转子变流器在双馈异步发电机组成的变速恒频风力发电系统当中,异步发电机转子回路中可以采用不同类型的循环变流器作为转子交流励磁电源。(1)采用交—交变频器采用交—交变频器,可以省去交流环节,同样可以实现功率因子的调节和由亚同步到超同步运行的平稳过渡,但同时它也需应用较多的晶闸管,在电机内也会产生低次的谐波转矩[14]。(2)采用变—直—交电压型强迫换流变频器不仅可以实现由亚同步状态到超同步运行状态的平稳过渡,也可以扩大风力机变速运行的范围;而且,由于采用了这种强迫换流的方法,还可以实现功率因子的调节,但由于转子电流为方波,会在电机内产生低次谐波转矩。(3)采用脉宽调制(PWM)控制的有IGBT组成的交直交变流器采用最新电力电子技术的IGBT变频器及PWM控制技术,可以获得正弦转子电流,电机内部会产生低次谐波转矩,同时能实现功率因子的调节,现代兆瓦级以上的双馈异步风力发电机多采用这中变频器。4.4.3PWM控制的基本原理及交—直—交变流器PWM控制是对脉冲的船渡进行调制的一种技术。即通过调节一系列脉冲的宽度来等效的调节所需要的波形[3]。采样控制理论中有着一个十分重要的结论:冲量相等但形状不同的窄脉冲加在具有惯性的环节上时,它们的效果却基本相同。冲量也就是窄脉冲的面积。这里所说的效果是指环节的输出响应波形。这个原理也叫面积等效原理,它是PWM控制技术的重要理论基础。根据这一思想,我们考虑如何用一系列等幅不等宽的脉冲,来代替一个正弦半波。交—直—交变流器可以看成双向四象限变频器,双向的含义是可以实现功率的双向流动,即转子通过变流器既可以从电网吸收电能,又可以向电网回馈电能,分别对应双馈电机的亚同步和超同步运行状态。四象限是指变频励磁电源可以运行于正阻性、纯电容、负阻性、纯电感这四种典型特性为边界组成的四个象限内的任何一点,它可以根据需要将电网三相工频电压变换成频率、幅值、相位均可变的励磁电压实现转子交流励磁。42 华北电力大学本科毕业设计(论文)变流器有两部分组成,一步分叫网侧变换器,另一部分叫转子侧变换器,这是根据他们所在位置命名的。网侧变换器的作用是实现交流侧单位功率因数控制和在各种状态下保持直流环节电压的稳定,确保转子侧变换器乃至整个双馈电机励磁系统可靠工作。转子侧变换器的主要功能是在转子侧实现根据发电机矢量控制系统指令变换出需要的励磁电压。前面双馈电机矢量控制得到的转子三相励磁电压就是通过转子侧变换器实现的。网侧变换器和转子侧变换器在电路拓扑结构上完全一样,都是三相桥式的PWM电路,它们关于中间的直流电容对称,因此又称为背靠背变频器。电路中的主要器件是6个开关型电力电子器件(IGBT)以及与其相反并联的二极管。4.4.4系统的优越性(1)这种变速恒频发电系统可以控制异步发电机的滑差在适当的数值范围内变化,因此能够实现风力机叶片桨距的调节。(2)可以降低风力发电机组运行时的噪声大小。(3)可以减小旋转部件的机械应力。(4)可以获得更高的发电效率。(5)与电网连接简单,并可实现功率因子的调节。(6)可以实现发电机低起伏的平滑的电功率输出,优化了供电质量。(7)可实现独立(不与电网连接)运行,几个相同的独立运行机组也可实现并联运行。(8)变流器的容量取决于发电机变速运行时最大滑差功率,一般电机的最大滑差率为23-25%,因此变流器的最大容量仅为发电机额定容量的1/3—1/4。42 华北电力大学本科毕业设计(论文)第五章风电机组有功无功特性的模拟与仿真5.1风电机组的建模在PSCAD软件上进行建模首先需要了解风电机组的各个基本模块的功能及其特点,根据风电机组的基本组成,将其分为风模块、风轮模块、变桨距模块、电机模块、电网模块及变流器及其控制模块。然后分别在PSCAD上进行建模,完成后将它们相互关联与连接,形成一个整体。5.1.1风模型风电机组以风能作为原动力,风的特性直接决定了机组的动态特性。为了较为全面的研究不同风况下的风力发电机的有功无功特性[2],并考虑到风能的随机性和间歇性的特点,可以将自然风简化为几个典型的风速变化模型,包括基本风、渐变风和阵风。风模型用的是软件中的WindSource模块的功能,该模块可以以风速为输出量,在该模型中可以分别设置基本风的平均风速,渐变风和阵风的幅度、发生时间等数值来实现各种风模型的输出。5.1.2风轮模型风轮模型用的是软件中的WindTurbine模块的功能,该模型有三个输入量,分别为风速,风轮转速以及桨距角。其中风速由风速模型来提供,风轮的转速由发电机的转速经过相关计算后得到,而桨距角由变桨系统来提供。风轮模型的输出量有两个,分别为风轮的转矩以及风轮的输出功率[16]。在风轮模型中可以设置发电机额定功率、叶片半径、扫风面积、空气密度等数值。5.1.3变桨系统模型变桨系统模型用的是软件中的WindTurbineGovernor模块的功能,当在该模块的电机类型中选择感应电机时,其有一个输入量,为风轮的功率输出值。有一个输出量,为桨距角的值。42 华北电力大学本科毕业设计(论文)在变桨系统的模型中可以设置电机类型、电流频率、电机额定功率等数值。5.1.4发电机模型在PSCAD软件中的电机类型中提供了多种发电机模型可供选择,有鼠笼型感应电机、永磁同步电机等等。由于本模型模拟的是双馈异步电机,所以采用软件中的WoundRotorInductionMachine与目标模型最为接近,这种电机可以有速度控制和转矩控制两种控制模式。一般来说,在电机刚刚开始启动时采用速度控制,启动的暂态结束后,切换至转矩控制模式。该模型有三个输入量,分别为设置速度控制模式的额定转速,速度控制模式和转矩控制模式的转换开关及发电机转矩。其中额定速度由设定额定值来完成设置。转换开关则由一个比较器来进行控制,而转矩数据由风轮的输出转矩来提供。电机的定子侧和转子侧分别有两个电连接接口,其中定子侧部分直接接入电网,而转子侧部分将与变流器及其控制系统相连,控制系统部分的另一侧与电网相连。在电机模型中可以设置发电机的额定功率、额定电压、定子阻抗、转子阻抗等数值。5.1.5变流器及其控制部分模型变流器主要由两个部分组成,一部分是网侧变流器,另一部分是转子侧变流器。转子侧变换器采用由二极管组成的不可控制的变流器,而网侧变换器采用由二极管及采用了最新电力电子技术的IGBT组成的可控变流器。在电网侧加入一个有功功率与无功功率电表即可对发电机的有功无功特性进行测量与分析[9]。在变流器部分还包含着网侧可控变流器的控制部分,包括有功分量的控制模型、无功分量的控制模型,abc分量及dq0分量的转换模型及网侧可控变流器的PWM控制模型。整个风电机组模型的各个模块示意图如下:42 华北电力大学本科毕业设计(论文)图5-1风模型、风轮模型及变桨系统模型图5-2电机模型与电网模型图5-3定子侧及网侧变流器模型42 华北电力大学本科毕业设计(论文)图5-4abc与dq0分量的变换及其反变换模型图5-5有功分量的控制模型图5-6无功分量的控制模型图5-7网侧变流器的PWM控制模型42 华北电力大学本科毕业设计(论文)5.2风电机组运行的模拟仿真搭建完模型后即可在PSCAD软件上进行模拟与仿真,将图表与有功无功表的测量结果进行相关联,便可将测量结果显示在图表上。当设定平均风速设为8m/s的情况下,风力发电机对电网的有功无功功率的输出曲线如下图:图5-8风力发电机对电网的有功功率输出曲线图5-9风力发电机对电网的的无功功率输出曲线从图像中可以看到,总体来说风力发电机的功率输出较为稳定,在发电机由速度控制切换为转矩控制模式的时刻输出功率出现了少许的波动,但是立即趋于平稳,几乎可以忽略,符合并网对电能的要求。42 华北电力大学本科毕业设计(论文)第六章基于Bladed的电气仿真为了更加深入的研究风力发电机组的出力特性,将用Bladed软件对不同风况下的风力发电机输出特性进行模拟仿真与计算。打开Bladed后,Bladed的主要操作界面如下:图6-1Bladed主操作界面在上图的界面中,可以在带有风电机各个组件图片的模块中对风电机组各个部分的相关参数进行设置。而在下面的各个计算模块中可以对风电机稳态运行、急停状态、正常停机、启机状态等各个情况进行计算。计算内容包括功率、载荷等各项参数。以下将对风电机组电气部分的参数设置进行具体的介绍,电气部分设置的主操作界面如下图所示。图6-2电气部分设置的主操作界面42 华北电力大学本科毕业设计(论文)6.1Bladed软件中对于电气参数的设置稳态运行中的计算主要是在Bladed软件中“SteadyCalculations”中的“ElectricalPerformance”模块来进行的图6-3Bladed软件计算界面在计算前,首先对电器模块中Generator中的参数进行定义和设置,如要选择发电机的类型、控制模式的类型等等。具体设置页面如下图所示。图6-4Generator的参数定义和设置42 华北电力大学本科毕业设计(论文)在IGBTConverter模块中进行参数的设置时,需要定义和设置的参数有发电机变流器最大电压、网侧变流器最大电压、网侧变流器最大电流、电网频率、电网电压等等,具体参数的设置如下图。图6-5IGBTConverter的参数定义与设置在CalculationParameters模块中需要设置与定义参数包括发电机额定转速、最小转速、额定转矩、最小转矩等等,具体参数的设置如下图。图6-6CalculationParameters参数的定义与设置在PreliminaryElectrical42 华北电力大学本科毕业设计(论文)Data模块中是对最初的电气数据进行设置,具体参数的设置如下图。图6-7PreliminaryElectricalData参数的定义与设置当设定的参数完毕并符合要求时,模块右侧的黄灯会变成绿灯,此时便可以对风电机稳态运行状态下的有功无功功率的输出进行计算。计算所得的结果将以曲线的形式表示,图像表示风电机对电网的有功功率及无功功率与转子转速的关系,计算结果如图所示。图6-8稳态运行时风电机定子和转子的有功功率与转速的关系有图6-8可见,定子侧最开始向电网输出有功功率,且随着转速的增加,输出的有功功率逐渐增大,在转速为1760rpm时,有功功率瞬时升高到额定值。转子侧42 华北电力大学本科毕业设计(论文)最初吸收电网的有功功率,用来提供励磁,在达到额定电流之后,便不需要由转子来提供励磁,开始向电网输出有功功率,且随着转速的增加,输出的有功功率逐渐增大,在1760rpm转速处瞬时升高到额定值。图6-9稳态运行时风电机定子和转子的无功功率与转速的关系由图6-9可见,定子侧在最初向电网输出无功功率,且瞬时回归为零,之后也一直处于没有无功功率输出的状态。转子侧在最初吸收电网的无功功率,且瞬间升高到最大值,随后在930rpm转速后开始下降,在额定风速时下降到0KVAr,开始向电网输出无功功率,且随着转速的增加逐渐增大,在1760rpm转速下瞬间增加到额定值。6.2极端风况下的出力特性分析Bladed软件中的WindTurbulence模块用来设置不同的风况,在其中的Timevaryingwind选项卡中设定各种风况,包括基本风,渐变风和阵风,随后在PowerProductionLoading中进行计算,便可以得到在不同风况下风电机组出力特性的变化[7]。图6-10风况设置主操作界面42 华北电力大学本科毕业设计(论文)6.2.1湍流风况下的出力特性分析首先要进行湍流风参数的设置,参数的设置及操作如下图所示:图6-11湍流风参数的定义与设置界面湍流风的风速2D视图如下图所示:图6-12湍流风的风速随时间的2D变化曲线42 华北电力大学本科毕业设计(论文)经计算,可得风速与电功率随时间的变化曲线如下图所示图6-13湍流风风速和功率随时间的变化曲线经计算后,可得风电机转子电压、电流、有功功率、无功功率随时间的变化曲线,定子电压、电流、有功功率、无功功率随时间的变化曲线,如图所示图6-14湍流风速下的风电机组出力特性各参数的变化曲线42 华北电力大学本科毕业设计(论文)通过图6-12和图6-14可以看出,风机在湍流风况下的输出功率是十分不稳定的,而且在风速急速降低的时候,会出现功率急剧下降的状况。也可看出功率曲线、定子电压、定子电流、定子有功功率、转子电流随时间的变化曲线大致相同。双馈电机的定子的电压虽然发生波动,但波动时发生在一个很小的范围内,基本上在690V左右小范围波动,这也符合双馈异步电机的工作原理。定子的电流波动范围很大,波动范围在1350A到1750A之间,而且对风速的变化也比较敏感。转子的电流波动范围在540A到680A之间,对风速的变化也很敏感,不过电流的变化范围要小于定子侧。定子侧的有功功率也处在一个比较大的波动范围,在1600kW到2100kW之间波动,一直处于向电网输出有功的状态,而且对风速的变化也比较敏感,功率大部分的时间都维持在风机的额定功率附近。从定子的无功功率曲线可以看出,风电机组双馈异步电机的定子侧并不提供无功功率。转子的电压很不稳定,且波动范围也很大,在5V到62V之间波动。对比转子侧的有功和无功曲线,可以看出他们的曲线在形状上是对称的,但是在数值上并不能相互抵消。转子侧大部分时间处在向电网吸收有功功率的状态,且对风速的变化十分敏感。转子侧的无功时而向电网吸收无功功率,时而向电网输出无功功率,且对风速的变化十分敏感。6.2.2极端风况下的出力特性分析首先我们来设置阵风的具体参数,设置界面如下图所示:图6-15极端风况的参数定义与设置界面42 华北电力大学本科毕业设计(论文)Amplitudeofchange的参数值用下面的公式来计算:(6-1)式中:(6-2)根据公式,可以求出基本风速在8m/s、12m/s、18m/s时所对应的Amplitudeofchange的值分贝为10.913m/s、12.442m/s、14.736m/s,根据规定Timetostartcycle的值为15s,Timeperiodofcycle的值为12。首先来研究基本风速为8m/s时的风电机组处理特性,风况的参数设置如下图所示:图6-16基本风速为8m/s的极端风况设置界面42 华北电力大学本科毕业设计(论文)经计算,可得风速与电功率随时间的变化曲线如下图所示图6-178m/s极端风的功率与风速随时间的变化曲线经计算后,可得风电机转子电压、电流、有功功率、无功功率随时间的变化曲线,定子电压、电流、有功功率、无功功率随时间的变化曲线,如图6-17所示图6-188m/s的极端风速下风电机组出力特性各参数的变化曲线42 华北电力大学本科毕业设计(论文)通过图6-17和图6-18可以看出当风速低于额定风速,且稳定时,电机对电网的功率也低于额定功率,且保持稳定,当风速骤然升高时,电机对电网的功率也骤然升高,且程波动状态升高。当风速达到额定风速的时候,电机的功率也达到了额定功率。当风速下降时,电机对电网的功率也随之下降,当风速趋于平稳时,电机对电网的功率也趋于平稳,也可看出功率曲线、定子电压、定子电流、定子有功功率、转子电流随时间的变化曲线大致相同,但定子电压与其他曲线的相似度跟湍流风相比是降低的。双馈电机的定子的电压虽然发生波动,但波动时发生在一个很小的范围内,基本上在690V左右小范围波动,这也符合双馈异步电机的工作原理。定子的电流波动范围很大,波动范围在580A到1800A之间,而且对风速的变化也比较敏感。转子的电流波动范围在250A到700A之间,对风速的变化也很敏感,不过电流的变化范围要小于定子侧。定子侧的有功功率也处在一个比较大的波动范围,在700kW到2100kW之间波动,一直处于向电网输出有功的状态,而且对风速的变化也比较敏感。从定子的无功功率曲线可以看出,风电机组双馈异步电机的定子侧并不提供无功功率。转子的电压很不稳定,且波动范围也很大,在10V到425V之间波动。对比转子侧的有功和无功曲线,可以看出他们的曲线在形状上是对称的,但是在数值上并不能相互抵消。转子侧大部分时间处在向电网吸收有功功率的状态,且对风速的变化十分敏感。转子侧的无功时而向电网吸收无功功率,时而向电网输出无功功率,且对风速的变化十分敏感。接着来研究起始风速为12m/s时的风电机组处理特性,风况的参数设置如下图所示:图6-19基本风速为12m/s的极端风况设置界面42 华北电力大学本科毕业设计(论文)经计算,可得风速与电功率随时间的变化曲线如下图所示图6-2012m/s极端风的功率与风速随时间的变化曲线经计算后,可得风电机转子电压、电流、有功功率、无功功率随时间的变化曲线,定子电压、电流、有功功率、无功功率随时间的变化曲线,如图所示图6-2112m/s的极端风速下风电机组出力特性各参数的变化曲线42 华北电力大学本科毕业设计(论文)通过图6-20和图6-21可以看出,起始风速为12m/s情况下的功率明显没有起始风速为8m/s情况下的功率稳定,且当风速骤增时,电机对电网功率也立即骤增,且当风速增到额定值时,电机对电网功率也达到额定值。当风速骤减时,电机对电网功率也立即骤减,且功率骤减的稳定性要低于功率骤增的稳定性。由图还可以发现,在这种风况下,当风速回归到起始风速时,电机对电网的功率却下降到低于之前稳定时功率,随后才慢慢回归到稳定时的功率,且保持波动性稳定。也可看出功率曲线、定子电压、定子电流、定子有功功率、转子电流随时间的变化曲线大致相同。双馈电机的定子的电压虽然发生波动,但波动时发生在一个很小的范围内,基本上在690V左右小范围波动,这也符合双馈异步电机的工作原理。定子的电流波动范围很大,波动范围在1700A到1745A之间,且十分不稳定,对风速的变化也比较敏感。转子的电流波动范围在670A到686A之间,十分不稳定,且对风速的变化也很敏感,不过电流的变化范围要小于定子侧。定子侧的有功功率也处在一个比较大的波动范围,在2030kW到2085kW之间波动,一直处于向电网输出有功的状态,而且对风速的变化也比较敏感,功率大部分的时间都维持在风机的额定功率附近。从定子的无功功率曲线可以看出,风电机组双馈异步电机的定子侧并不提供无功功率。转子的电压很不稳定,且波动范围也十分大,在20V到220V之间波动。对比转子侧的有功和无功曲线,可以看出他们的曲线在形状上是对称的,但是在数值上并不能相互抵消。转子侧大部分时间处在向电网吸收有功功率的状态,且对风速的变化十分敏感。转子侧的无功时而向电网吸收无功功率,时而向电网输出无功功率,且对风速的变化十分敏感。接着来研究起始风速为18m/s时的风电机组处理特性,风况的参数设置如下图所示:图6-22基本风速为18m/s的极端风况设置界面42 华北电力大学本科毕业设计(论文)经计算,可得风速与电功率随时间的变化曲线如下图所示图6-2318m/s极端风的功率与风速随时间的变化曲线经计算后,可得风电机转子电压、电流、有功功率、无功功率随时间的变化曲线,定子电压、电流、有功功率、无功功率随时间的变化曲线,如图所示图6-2418m/s的极端风速下风电机组出力特性各参数的变化曲线42 华北电力大学本科毕业设计(论文)通过图6-23和6-24可以看出,起始风速为18m/s情况下的功率明显没有起始风速为12m/s情况下的功率稳定,且当风速骤增时,电机对电网功率也立即骤增,且当风速增到额定值时,电机对电网功率也达到额定值。当风速骤减时,电机对电网功率也立即骤减,且功率骤减的稳定性要低于功率骤增的稳定性。由图还可以发现,在这种风况下,当风速回归到起始风速时,电机对电网的功率却下降到低于之前稳定时功率,随后才慢慢回归到稳定时的功率,且保持波动性稳定。也可看出功率曲线、定子电压、定子电流、定子有功功率、转子电流随时间的变化曲线大致相同。双馈电机的定子的电压虽然发生波动,但波动时发生在一个很小的范围内,基本上在690V左右小范围波动,这也符合双馈异步电机的工作原理。定子的电流波动范围很大,波动范围在1680A到1760A之间,且十分不稳定,对风速的变化也比较敏感。转子的电流波动范围在662A到693A之间,十分不稳定,且对风速的变化也很敏感,不过电流的变化范围要小于定子侧。定子侧的有功功率也处在一个比较大的波动范围,在2010kW到2102kW之间波动,一直处于向电网输出有功的状态,而且对风速的变化也比较敏感,功率大部分的时间都维持在风机的额定功率附近。从定子的无功功率曲线可以看出,风电机组双馈异步电机的定子侧并不提供无功功率。转子的电压很不稳定,且波动范围也十分大,在20V到190V之间波动。对比转子侧的有功和无功曲线,可以看出他们的曲线在形状上是对称的,但是在数值上并不能相互抵消。转子侧大部分时间处在向电网吸收有功功率的状态,且对风速的变化十分敏感。转子侧的无功时而向电网吸收无功功率,时而向电网输出无功功率,且对风速的变化十分敏感。42 华北电力大学本科毕业设计(论文)第七章总结风能具有密度低,间歇性、复杂性等特点,使得对于风力发电机运行特性的研究有着重要的意义,尤其是发电机的有功无功输出特性更是风力发电机特性的关键。为了更好的了解风力发电机的运行特性,研究并学习了PSCAD和Bladed两款软件。首先运用PSCAD搭建模型,并进行模拟与仿真,得出风电机组的出力特性曲线。然后运用Bladed软件,对风电机的电气部分进行设计与建模,对风电机双馈异步电机在额定工况下的稳态运行特性进行计算。运用Bladed设置出不同的典型风模型,即湍流风和极端风,并计算风电机在不同风模型下发电机的出力特性。通过对不同风况下的不同曲线进行研究与对比,从而了解风力发电机的出力特性。在接下来的学习中,会继续对风电机组的电气部分和出力特性进行更加深入的学习和研究,希望通过这方面的的学习和研究,可以使得风电机组为电网提供更稳定更优质的电能,使得风电产业可以得到更迅猛的发展。42 华北电力大学本科毕业设计(论文)参考文献[1]姚亮.高压T型线路保护新原理的研究与应用.学位论文.东南大学.2009,12-13页[2]王广良.风力发电机组动力学仿真与试验研究.学位论文.长安大学.2010,5-8页[3]许郁.并网风电场可靠性评估指标的研究.学位论文.华北电力大学(北京).2011,8页[4]刘伟东.风力发电变速恒频技术综述.中国电力教育.2005,6-10页[5]邓英.风力发电机组设计与技术.化学工业出版社,2011,3-5页[6]芮晓明.风力发电机组设计.机械工业出版社,2010,4-6页[7]院海.基于PSCAD的并网型风机建模及仿真.可再生能源,2008,6页[8]徐大平.风力发电原理.华北电力大学,2010,9页[9]田雷.基于PSCAD的双馈风力发电机组的并网运行特性研究.沈阳工业大学,2010,7页[10]邢作霞.双馈变速恒频风电机组直接转矩控制.辽宁工程技术大学学报(自然科学版),2006,9-11页[11]赵仁德.从矢量的角度讲解交流电机矢量控制.电气电子教学学报,2010,5-8页[12]张子皿.直驱型风力发电系统变流控制技术的研究.华北电力大学(北京),2010,8-10页[13]陶英杰.变速恒频交流励磁双馈异步发电机系统在风力发电系统中的研究.天津科技,2010,3-6页[14]李珂.并网型风力发电系统研究综述.微电机,2010,5-7页[15]万能.双馈异步电机矢量控制系统性能分析.控制与应用技术,2005,3页[16]李晶.大型变速恒频风力发电机组建模与仿真.中国电机工程学报,2004,9-13页42 华北电力大学本科毕业设计(论文)致谢在这一次的毕业论文完成的过程中,邓英老师给予了我最亲切的关怀和最悉心的指导。从课题的选择,软件的安装及其使用,风电机组模型的建立,论文的撰写与修改,邓老师都不断的给予了我指导和支持,同时,她严谨的治学精神和认真的工作作风也深深的感染了我。在此向邓老师致以最诚挚的谢意和崇高的敬意。作为一名本科生,由于缺少实践和研究的经验,在毕业设计的过程中,难免会出现找不到研究的方向或是走很多弯路的情况,有时也难免会出现懈怠和懒惰等情绪,毕业设计是个考验综合能力的任务,除了学术上的困难与问题,还会发生一些软件无法安装或是崩溃,文献的格式不兼容,排版出现错误等各种意想不到的问题。还好在大学最后的这一段时光里,一直有老师、同学和朋友们的帮助和支持,是他们的帮助,是我毕设从一开始的毫无头绪开始一点一点累积,直到最后论文的完成,这是一个值得怀念的过程,你们的支持,是我不断前进的动力。再次感谢所有在毕业设计期间给过我陪伴、帮助和支持的人们,谢谢你们。42'