基于AMESim MATLAB联合仿真的液压传动风力发电机转速特性研究

以液压传动型风力发电系统为研究对象,针对液压调速回路元件选用的实际情况,建立了定量泵-双变量马达调速系统、永磁同步发电机及风轮数学模型,采用AMESim软件建立液压调速系统仿真模型,采用MATLAB/Simulink软件建立永磁同步发电机及风轮仿真模型,运用联合仿真的方法,理论分析了变速恒频发电机的转速控制。研究表明,定量泵-双变量马达液压调速系统能实现永磁同步发电机转速稳定控制。     

变速恒频双馈风力发电机励磁系统研究

通过几种励磁变频电路的经济性、稳定性和容量等方面比较分析,得出两电平电压型双PWM变换器可以很好地满足交流励磁发电机变速恒频运行的结论,是交流励磁电路的最优方案。     

双馈三相异步风力发电机的研制和开发

为了研究和开发双馈三相异步风力发电机,选取了典型规格YFRSS500-4 2MW进行了制造和试验,并重点介绍了风力发电机结构设计、关键技术研究、技术创新点等。最后通过样机试制,对试验数据做了对比分析,产品达到了研制目的,具有可靠高、结构紧凑、效率高、使用维护方便、寿命长等特点。     

风力发电机轴电压轴电流对轴承影响及改进措施

风力发电机轴承失效频繁发生,在研究应用条件和调查轴承失效的基础上,基本确认了造成轴承失效的根本原因:双馈感应发电机变频驱动所导致的轴承过电流和相应的电腐蚀及润滑、磨损等。本文分析了轴电压轴电流产生的原理和造成的危害,叙述了对轴电压的抑制措施,并在风电场推广应用,实践验证了轴电流抑制技术的有效性。     

聚风罩对垂直轴风力发电机气动特性影响的数值模拟研究

以H型风力发电机为研究对象，在常用的风力发电机叶片中选择一款高性能的叶片，再在该叶片的基础上设计直板型聚风罩，重点以聚风罩的导流板倾斜角为研究对象。根据垂直轴风力发电机的理论基础，再以ANSYS Fluent为分析工具，对风机加装聚风罩前后进行CFD仿真模拟，分别得到不同工况下风机的转矩和功率等性能参数，总结出风力发电机的运行规律，得到风力发电机聚风罩挡板的最佳倾斜角为-5°。并对不同风向下风力发电机加装最佳倾角挡板后的气动性能进行CFD仿真模拟，不同风向下风力发电机输出功率提高了18.5%～35.3%。该研究对风力发电机聚风罩的设计有一定的参考意义。     

双馈风电机组发电机轴承失效分析与预防

文章简要介绍了发电机轴承失效的形式,重点分析了双馈风电机组发电机电蚀引起轴承失效的机理,通过对现场具体案例的分析、整改措施的落实及整改效果验证,提供了预防和改进双馈风电机组发电机轴承电蚀失效的现场改造方案。     

三相电励磁双凸极直流发电机的拓扑构成和建模分析

使用时步有限元法,分析了无刷双凸极直流发电机的静态参数和运行特性,在考虑铁心磁路非线性饱和、边缘磁场、集中式电枢绕组电枢反应的3个因素影响前提下,直接求解电机的运行性能,为该新型无刷直流发电机的优化设计提供有益的参考和依据。重点介绍电励磁双凸极直流发电机的结构、拓扑特点,建立了该电机的数学模型,通过时步有限元法直接仿真,比较4种典型三相结构的外特性,并以72/48结构多单元三相电励磁双凸极直流风力发电机为算例,仿真分析了不同负载大小电机的运行特性。     

多站模式下对电网中可再生能源波动的消除

5G技术的发展及万物互联时代的到来,促进了智能电网的飞速发展,多站融合模式成为了智能电网的新发展趋势和未来方向。该模式能够大大提高电网的工作效率,但该模式对电网中各方面的稳定性要求极高。在利用再生能源发电的电站中,由于可再生能源发电的随机性和波动性,电网的稳定性和效率将被削弱。针对该问题提出了一种基于能量存储的多端子DC电网控制以及一种在光伏电站和风力发电机中的集成方式。在该方法中,储能单元将被输入到多端直流电网中以提供电力支持,从而消除可再生能源的波动并稳定交流电网的潮流。仿真结果表明,所提出的基于储能单元的控制策略可以有效消除可再生能源的波动。     

双馈风机控制系统参数优化

将废旧地下矿井改造成抽水蓄能电站,与地面的双馈风电系统相结合构成互补发电系统可稳定地输出电能。而双馈风机控制系统含有大量的状态变量,与抽水蓄能电站结合后增加了影响电网小干扰稳定的潜在不确定因素。从双馈风机内部小干扰稳定机理出发,分析了风机控制系统参数与特征根之间的相关性,引入表征系统小干扰稳定性强弱的裕度指标,据此提出提高系统小干扰稳定的控制系统参数优化方案。算例验证所提方案有效性。     

双馈调速在矿井提升机中的应用

给出了一个绕线电机定子接工频电网,变频器接于转子侧,采用定子磁场定向矢量控制策略来实现的双馈变频调速系统,并采用MATLAB/SIMULINK软件对整个调速系统搭建了仿真模型且给出了仿真波形。仿真实验的结果表明,该调速系统控制精度高,动态响应迅速,抗扰能力强,在矿井提升机中的应用前景可观。     

SVC对风电机组暂态特性影响的分析

为改善异步机风电场暂态电压的稳定性,在电力系统仿真软件PSASP中建立了基于静止无功补偿器(SVC)补偿型发电机组的模型,仿真计算在一个由5台风电机组构成的风电系统中进行,对采用SVC装置的异步风电机组暂态特性进行分析。研究结果表明,当接入风电的地区电网发生三相短路大扰动故障时,异步机风电场的暂态电压失稳,采用SVC后,它能够有效帮助风电机组在系统发生大扰动故障后恢复电压,SVC能改善风电场的暂态电压稳定性,确保风电机组连续运行及电网的安全稳定。     

三电平双馈电动机调速系统研究

三电平双馈电动机调速系统能调节电动机定子侧的无功功率,提高系统稳定性。采用基于定子磁链定向的转子电流控制的矢量控制策略,给出了三电平双馈电动机调速系统的拓扑结构和控制原理框图,并推导了双馈电动机在两相旋转坐标系下的数学模型,运用Matlab/Simulink软件搭建了三电平双馈电动机矢量控制系统仿真模型图。仿真结果表明了所述控制方法的正确性和有效性,为实际电动机控制系统的设计和调试奠定了理论基础。     

考虑环保成本的风电消纳综合能源系统调度模型设计

现有的综合能源系统调度模型难以在风电消纳作用下获取最优路径,导致模型所得调度结果经济效益较差,为降低发电成本,设计考虑环保成本的风电消纳综合能源系统调度模型。建立综合能源系统调度成本模型,设计火电机组与风电机组成本目标函数;以风电消纳为核心对能源调度模型进行动态寻优,设置风力发电的约束条件;设计风电消纳综合能源系统调度算法,得到综合能源系统调度最优解。分情景对该调度模型在风电消纳作用下的调度总成本进行对比,当弃风电量从3 110 MWh逐渐减小为0时,调度成本以及碳排放处理成本从86972万元不断降低至78171万元。由此可见,减小弃风量可以降低风电消纳作用下的综合能源系统调度成本。     

基于风速的风电系统输出特性建模研究

随着风电建设规模的不断扩大,风电系统的准确建模对于风电系统输出电流、电压和功率的预测至关重要。从小型风电系统的基本风能转换过程出发,建立了风机叶片、双馈感应发电机和风速模型,通过对比风电系统输出电流、电压、功率的方式,比较了3种风速模型的仿真效果。研究结果表明,基于ZA型和SB型正态分布的风速模型,得到的风电系统输出电流、电压和功率最为稳定,适用于小型风电系统的建模和预测。     

基于改进PID的风电探测控制系统设计

为了改善风电探测控制效果,设计基于改进PID的风电探测控制系统。系统采用风电场探测处理单元搭建探测控制装置,利用改进PID划分风电工况区,控制工况区内的荷载,标定回波探测范围,优化探测控制系统回波特性,从而实现风电探测控制系统的设计。仿真测试表明,设计系统可以获得理想的风电探测效果,风电探测控制误差小,具有实际应用价值。     

变桨距风力发电机控制系统的研究

通过机理分析的方法对大型变桨距风力发电机组建立数学模型以及风速模型,并针对风速高于额定风速时的情况,在PLC中实现设计了模糊控制,在快速响应风速、提高系统的稳定性方面收到了较好的效果。     

计及风电的配电网扩展规划研究

风电配套储能设备及以光伏发电辅助风电的风光储联合系统是两种典型的风电接入配电网模式。文章主要面向二者构建相应的期望值模型,其中目标函数为经最小化处理的风电系统及其线路投资运行成本、环境成本以及购电费用等社会总成本,将系统负荷的实际增长情况作为主要的依据,在此基础上,制定相关的配电网扩展规划,并对系统的线路扩建、地址确定以及定容的组合优化问题提出相应的对策。     

考虑风电出力的电力系统短期负荷自动预测方法

利用目前方法预测电力系统短期负荷时,存在电力负荷预测误差大的问题,为此提出了考虑风电出力的电力系统短期负荷自动预测方法。由于风电出力具有不稳定性,所以该方法在预测负荷前先分析了风电出力特性,以此提升不同风电出力情况下的电力负荷预测效果。基于分析结果采集负荷数据,对相同时间下的负荷采集数据进行归类,以此为输入构建BP神经网络预测模型,利用预测模型对归类数据进行处理,最终利用该模型实现电力系统短期负荷的预测。实验结果表明,所提方法的短期负荷预测有效性强、预测精度高。     

陕北贫困地区风光互补发电系统研究

针对陕北地区设计了风光互补发电系统,通过实验验证了硬件系统,并进行了风光互补控制器测试。通过软件观察采样数据,可知输出稳定性较高,控制在误差允许范围之内;风光互补控制器可实现风力与光伏同步发电,可随外界光照与风速变化实现最大功率跟踪输出;风光互补控制器可实现单输入最大功率点实时跟踪,可实现光伏与风力互补发电双输入最大功率跟踪输出。