差动调速型风力发电机组并网控制研究

差动调速型风力发电机组并网控制研究

论文摘要

差动调速型风电机组通过机械化转速调节,实现发电机并网。并网控制是实现机组安全平稳并网的重要技术保障。利用MATLAB/Simulink平台,构建了风轮、传动链、调速电动机和发电机的差动调速型风电机组仿真模型。基于转差频率控制和模糊控制理论,设计了差动调速风电控制系统。对转速控制与机组最大功率追踪稳态特性进行了仿真试验,并通过搭建物理平台开展仿真试验分析。试验结果显示,发电机在3.5 s左右时,其转速基本保持在300 r/min的恒定转速。该结果表明:在空载并网阶段,调速电动机能够调节发电机的转速,使得发电机输出电压、频率等基本与电网一致,能够较好地满足并网要求。在额定风速下,模糊控制能够较好地使机组保持最大风能利用系数,验证了所设计控制系统的有效性与准确性。该结果对电网安全运行及智慧电网建设的深入研究具有一定的借鉴意义。

论文目录

  • 0 引言
  • 1 差动调速风电系统仿真建模与试验台设计
  •   1.1 仿真建模
  •     1.1.1 风速模型
  •     1.1.2 风轮模型
  •     1.1.3 传动链模型
  •     1.1.4 同步发电机模型
  •     1.1.5 调速电动机模型及其转速控制方法
  •   1.2 试验台设计
  • 2 典型工况下差动调速风电机组控制策略
  •   2.1 空载并网控制
  •   2.2 额定风速以下机组控制
  •     2.2.1 基于模糊控制方法的最大功率追踪
  •     2.2.2 模糊控制器的结构设计
  •     2.2.3 模糊控制器的参数定义
  •       (1)最优转矩转速比确定。
  •       (2)隶属函数的确定。
  •       (3)控制器模糊规则的建立。
  •       (4)模糊量输出值及其清晰化。
  • 3 仿真与试验分析
  •   3.1 仿真分析
  •     3.1.1 调速电动机基本运行特性仿真分析
  •     3.1.2 机组最大功率追踪运行特性仿真分析
  •   3.2 试验台并网控制试验分析
  •     3.2.1 试验台发电机转速分析
  •     3.2.2 空载并网试验发电机输出电压分析
  • 4 结束语
  • 文章来源

    类型: 期刊论文

    作者: 芮晓明,谢鲁冰,高学伟,修长开

    关键词: 差动调速,并网,模糊控制,风力发电机组,转速控制,风能利用系数

    来源: 自动化仪表 2019年12期

    年度: 2019

    分类: 工程科技Ⅱ辑

    专业: 电力工业

    单位: 华北电力大学能源动力与机械工程学院

    分类号: TM315

    DOI: 10.16086/j.cnki.issn1000-0380.2019040066

    页码: 35-40+45

    总页数: 7

    文件大小: 1537K

    下载量: 74

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