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相似文献
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1.
简单介绍了Bond Graph的状态变量、标准元件和建模方法等基本概念。基于Bond Graph能深入描述系统内部变化过程,对复杂系统物理模型研究更具优势,将其引入电力系统,在笼型三相异步风力发电机数学模型的基础上,提出基于Bond Graph理论的风力发电机建模与仿真,重点研究分析了发电机abc-αβ0坐标变换的Bond Graph模型,以及描述发电机定子和转子之间电磁联系的惯性场、电量与机械量转换关系以及描述发电机机械转矩的Bond Graph模型,在此基础上得出完整的风力发电机模型,并利用20-Sim软件进行了仿真,仿真结果验证了该模型的正确性。  相似文献   

2.
风力发电传动系统通用化建模方法研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
丁明  王冬君  韩平平  贺敬  胡腾华 《电网技术》2013,(10):2881-2887
一般风场中通常会含有不同参数、不同型号甚至不同结构的风电机组,为将此风场较为准确地表示出来,提出了通用化建模的思路,即将风电场的风机用一个通用化的模型表示出来,以模拟不同风机的特性。根据此思路,具体研究了风力发电系统中的关键机构传动系统的通用化建模,对此通用化模型在双馈风机以及直驱风机上进行了暂态仿真,给出了可以忽略和应予以保留的参数。为保证模型的准确性,采用多组不同的参数对模型进行测试,分析了不同参数对系统的影响,以此验证通用模型的有效性,并进一步说明所提出的通用化建模思路的可行性,从而为风力发电系统建模提供参考。  相似文献   

3.
简单介绍了Bond Graph的状态变量、标准元件和建模方法等基本概念.基于Bond Graph能深入描述系统内部变化过程,对复杂系统物理模型研究更具优势,将其引入电力系统,在笼型三相异步风力发电机数学模型的基础上,提出基于Bond Graph理论的风力发电机建模与仿真,重点研究分析了发电机abc-αβ0坐标变换的Bond Graph模型,以及描述发电机定子和转子之间电磁联系的惯性场、电量与机械量转换关系以及描述发电机机械转矩的Bond Graph模型,在此基础上得出完整的风力发电机模型,并利用20-Sim软件进行了仿真,仿真结果验证了该模型的正确性.  相似文献   

4.
基于叶素理论的风力发电机组风轮建模   总被引:1,自引:0,他引:1  
风力机风轮部分的建模对搭建风力发电整机运行仿真模型有重要意义。在风力机空气动力学特性分析的基础上,讨论了两种风轮建模的基本方法。通过对这两种方法的比较,选用基于叶素理论的方法建立了风轮模型。此风轮模型可适用于各种风力发电机,在已知风力发电机的固有参数的条件下,可以得到设定风速、风轮角速度以及调节桨距角下的风轮输出转矩值。由模型输出得到风力发电机的运行特性曲线,对分析风力发电机运行特性,制定相应的控制策略有着重要的指导作用。对模型施加实际风速信号,实现了对风力发电机组运行状态下输出转矩的模拟,并运用权系数来分隔桨叶的叶素,这不但进一步证明了所建模型的正确性,而且更加合理和精确地建立桨叶的气动模型。  相似文献   

5.
黄萃 《浙江电力》2010,29(7):22-27
详细归纳了不同类型风力发电系统的暂态仿真模型,研究了包括空气动力系统、风机轴系系统、桨距控制系统和变频器在内的动态仿真模型,以双馈风力发电机为例,研究了变桨距恒频/变速风力发电系统的控制系统模型。最后,在电力系统分析软件DigSILENT PowerFactory上分别对异步风力发电机、双馈风力发电机和全换相同步风力发电机进行建模,模拟变风速条件下不同类型风力发电机的动态特性。仿真结果进一步验证了所研究模型的正确性。  相似文献   

6.
风电场的动态等值建模已成为分析大型风电场并网特征的重要研究手段,目前对单个双馈感应发电机(DFIG)的特性研究已经非常广泛,但是对风电场的整体特性还鲜有研究。由于风力发电机之间运行的巨大差异,多机等值模型更能充分反映风电场的动态特性。为确定多机等值模型的发电机参数,文中基于公共耦合点(PCC)测量的数据,详细解释了对数据的处理方式,在充分考虑对外特性的基础上,利用改进粒子群算法(MPSO)对等值风力发电机的参数进行识别。建立了基于DFIG的风力发电场(WPP)的多机等值模型,与风电场精细化模型对比表明,采用文中方法建立的风力发电场等值模型能够比较准确的反映风力发电场的动态特性,验证了该方法的有效性。  相似文献   

7.
双馈感应风力发电机的参数辨识分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
金宇清  赵泽  鞠平  吴峰 《高电压技术》2011,37(7):1700-1705
双馈感应发电机(DFIG)是当前国内外风力发电机(wTG)的主流机型。要研究大规模风电并网对电力系统的影响,必须要有准确的风力发电机和风力发电场的模型及参数。关于模型结构目前已有较多的研究成果,但是有关获取模型准确参数的研究却极少。为此,研究了双馈感应风力发电机的模型参数的辨识方法。首先通过研究各个参数的轨迹灵敏度相位...  相似文献   

8.
为了充分发挥蒸发冷却技术在风力发电领域中高效的散热性能以及免维护的自循环特性,本文基于发电机定子全浸泡以及绕组空心导线内冷的两种散热形式,对一系列不同功率等级下的直驱式永磁风力发电机进行了优化设计研究,并对不同冷却技术路线下的电机优化设计方案进行了对比和分析。本文首先分析了不同技术路线下不同蒸发冷却系统各自所具有的特点及优势;之后基于电磁场和传热学理论建立了发电机电磁参数及温度场的分析计算模型,并基于冷却系统的结构布局分析了不同技术路线下发电机定子的传热特性;最后基于发电机电磁场和温度场的耦合分析建立了风力发电机的优化设计模型,通过多目标遗传优化算法,对2MW、5MW和10MW三种不同功率等级下的直驱式永磁风力发电机进行了以材料和成本为目标的电机系统优化设计。优化结果及对比分析表明,针对兆瓦级直驱式风力发电机而言,采用空心导线内冷式技术更具有设计成本和冷却性能上的优势,本文中的优化方法和策略可以为蒸发冷却永磁直驱式风力发电机的优化设计提供理论依据和设计基础。  相似文献   

9.
随着单机功率和风电场容量的增大,风电场对系统的影响也越来越明显,风电并网已成为重要课题。风力发电机的建模和仿真是研究风力发电的重要手段,本文对目前主流风力发电机模型的种类,建模平台的开发,模型验证的手段的研究现状做了介绍。  相似文献   

10.
提出一种基于无位置传感器及电机参数在线辨识的永磁同步风力发电机控制策略。通过建立永磁同步发电机的扩展反电势数学模型,推导出基于锁相环技术的转子位置自检测控制模型。为消除发电机参数时变性对转子位置观测精度的影响,建立了基于递归最小二乘法的电机参数辨识模型,对永磁风力发电机的d、q轴电感进行实时在线辨识,并将实时辨识得到的电机参数应用于发电机转子位置观测和转子磁场定向矢量控制中。建立了一套2kW的永磁风力发电机实验机组,对所提控制策略的有效性和可行性进行了实验验证。  相似文献   

11.
风电机组暂态响应特性对新能源基地及近区电网的安全稳定运行影响很大,建立准确的风电机组模型对新能源并网具有重要意义。现有风电机组模型大多采用典型模型,与风电机组实际响应特性有一定差距,不能满足电力系统仿真需求。提出“现场试验—控制硬件在环(control hardware in the loop, CHIL)—动态链接库(dynamic link library, DLL)建模”的风电机组电磁暂态建模方案。构建基于现场可编程门阵列(FPGA)的CHIL仿真平台,并以风电机组暂态特性现场试验为基准,验证CHIL建模的准确性。提出以DLL为核心的“去控制器”数字建模方法,将风电机组的源控制代码封装后接入数字模型,实现风电机组电磁暂态建模,并以CHIL为基准进行校验。通过上述两级时域一致性验证,证明了所提建模方案的可行性和准确性。  相似文献   

12.
国外风力发电导则及动态模型简介   总被引:45,自引:26,他引:45  
雷亚洲 《电网技术》2005,29(12):27-32
分析了美国、丹麦、德国、苏格兰以及爱尔兰等欧美国家输电网运行公司针对风力发电制定的电网导则及其对风力发电动态仿真提出的要求,讨论了四种典型风力发电机组的动态建模,并给出了恒速感应式风力发电机组和变速双馈风力发电机组的仿真实例.仿真结果表明风力发电机组具有很多不同于同步电机或马达类负荷的特性,应认真研究其对电力系统规划和运行的影响.电网导则的更新以及风机的动态建模是目前电力系统面临的重要课题.  相似文献   

13.
就大型双馈风机风电场各系统进行了模型化研究,确立了风机模型、整流电路、逆变电路、桨距控制系统等数学模型。基于这些模型,对大型双馈风机风电场风机输出功率特性,在复杂电网环境中的输出电压、电流特性进行了理论分析,并着重分析了大型双馈风机风电场在系统侧故障状态下的各种响应特性和其低电压穿越能力,以及输出谐波、电压波动等其他电能质量方面的问题。部分实验验证和仿真结果表明所建立的大型双馈风机风电场模型及其并网特性分析具备一定的正确性,为国家今后新能源战略提供了一定的理论基础和并网指导。  相似文献   

14.
风电接入对海上油田平台电网稳定性的影响   总被引:1,自引:0,他引:1  
胡东  施刚  蔡旭  王建丰 《电网技术》2009,33(9):78-83
孤立电网接入风电可以节约燃料,降低运行成本。受风电特性的影响,风电穿透功率使电网在节约燃料的同时,也对电网稳定性造成了很大的影响。文章建立了包括燃气轮机在内的电网模型和多极永磁同步风力发电机模型,评价了由燃气轮发电机供电的海上油田平台孤立电网接入风电时的电网稳定性,并通过仿真研究了该海上油田平台孤立电网接入风电的最大穿透功率。PSCAD/EMTDC的仿真结果和中国海洋石油总公司建造的海上风力发电站的成功并网均表明,文中的平台电网能保持电网频率和负荷电压在规定的范围内。  相似文献   

15.
风力发电机的发展现状   总被引:1,自引:0,他引:1  
对国内外风力发电机的发展现状进行了概述.重点介绍了目前风电场中所采用的风力发电机组,包括风力机、风力机的功率调节及恒速恒频和变速恒频发电系统.指出了风力发电机的发展趋势和研究方向.  相似文献   

16.
孤立系统的风电接入容量及低电压穿越特性的仿真分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
重点研究了孤立系统的风电接入容量及低电压穿越特性.结合国内第1座海上风电站项目,基于电磁暂态仿真软件PSCAD/EMTDC,搭建了海上油田平台的直驱永磁风电机组、燃气轮机发电机组、平台负载等的详细动态模型.通过仿真,研究了该孤立系统的最大风电接入容量,以及在此系统配置下,当公共联络点发生短路故障时整个孤立系统的低电压穿越能力.仿真结果表明,该孤立系统风电接入容量最大占负荷的21.6%,这为后续的示范应用提供了参考.  相似文献   

17.
Abstract—One critical task in wind turbine shaft torsional vibration study involves the modeling of a wind turbine and power grid. With a focus on the mechanical rotational system of wind turbine, this article provides a three-mass shaft model upon which one wind turbine to infinite bus model can be developed. The model, based on small-signal stability analysis, is used to study the wind turbine shaft torsional vibration. For this reason, this article concentrates on the union model of stall wind turbine and power grid. The small-signal stability model includes the mechanical system and electrical system. Data for the turbine's blades and shaft as well as electrical generator are given to allow replication of the model in its entirety. Each of the component blocks of the wind turbine and power grid is modeled separately so that one can easily expand and modify the model to simulate variable-speed wind turbines or multi-turbines system to suit their needs. This is then followed by a case study that explains how the small-signal stability model can be used to study wind turbine shaft torsional vibration issues. Results obtained from the case study show that the model performs as expected.  相似文献   

18.
Output power fluctuation of the wind turbine generator is a serious issue for power systems. The battery energy storage system is installed to the power system to solve this problem. However, the large battery energy storage system can increase the capital cost of the wind turbine generator system. Hence, the capacity of the battery should be reduced as much as possible. This article presents an H based control method for the output power smoothing method of the wind turbine generator by using a battery energy storage system. The output power fluctuation of the wind turbine generator is considered in the frequency domain. Low-frequency fluctuations are smoothed by pitch angle control of the wind turbine generator, while high-frequency variations are smoothed by charge or discharge of the battery energy storage system, respectively. The battery energy storage system’s capacity and mechanical stress of wind turbine blades can be reduced by the proposed method. In addition, the gain-scheduled control theory is applied to the pitch angle control system of the wind turbine generator. Therefore, the robust control performance for high non-linearities of the wind turbine generator model can be achieved. The effectiveness of the proposed method is validated by numerical simulations.  相似文献   

19.
针对直驱式永磁同步风力发电系统最大功率点跟踪问题,通过风力机、永磁同步发电机、三相不控整流桥、DC-DC变换器等的等效电路分析,建立了系统的稳态数学模型,推导出交流侧电功率的计算、最大功率点的捕获与直流电压等的相关计算公式,进而采用功率信号反馈(PSF)算法实现最大功率点跟踪(MPPT)控制,然后在Matlab/Sim...  相似文献   

20.
覃晖  张菁 《南方电网技术》2011,5(2):122-126
本文探讨了双馈型风电场并网后对地区电网动态稳定性的影响。建立了风电机组的空气动力学模型、轴系模型及桨距角控制系统模型;并在此基础上推导了风电场接入后的地区电网动态稳定特征值分析的状态矩阵。对风电机组接入的广西电网动态稳定性的影响进行全面的仿真分析,仿真证明,通过调整风电场的接入位置,以及采用变速风电机组的稳定控制模型,这两种方式能够有效改善系统阻尼,增强系统动态稳定性。  相似文献   

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