湍流对风力发电机输出功率影响的研究

针对风电场中湍流对风能捕获和风力发电的影响,依据“湍流圆”模型、空气动力学模型与经典的湍流强度表达式,反向推导因湍流影响而导致风能捕获的损失.以双馈式感应发电机为例,对其并网功率输出与理论风机功率输出进行比较,分析湍流时风机功率输出曲线变化;利用风电场的实际湍流强度值,通过Fluent软件仿真风机运行情况,证明在湍流影...     

风力发电机低电压穿越技术发展现状

分析了电网电压跌落对双馈感应发电机和永磁直驱发电机系统产生的影响,重点介绍了提高发电机组低电压穿越能力的应对措施,并对风机低电压穿越能力检测技术的发展现状做了阐述。     

大型风力发电机塔筒计算设计

利用有限元分析软件ANSYS对风机塔筒进行静强度和动力学分析,依据德国GL规范对塔筒进行稳定性屈曲计算。通过对计算结果的分析,提出了塔筒设计中应注意的问题,从而为塔架结构设计和优化提供依据。     

永磁直驱风力发电机变流系统的谐波分析

结合中国海油总公司设计建造的国内第一座海上风电站的仿真研究项目,分析了一种考虑到现有开关器件功率水平,符合MW级直驱永磁型风力发电要求的变流电路,即多重化并联结构。将其主要电路即多重化并联升压斩波器及空间脉宽调制（SPWM）逆变器的输入输出特性与单重时进行了比较分析,并通过PSCAD建模及仿真,验证了该多重化电路结构在提高系统容量的同时,有效抑制了谐波的输出,从而提高了电能质量,满足对孤立网络的并网要求。     

永磁直驱风力发电机变流系统的谐波分析

结合中国海油总公司设计建造的国内第一座海上风电站的仿真研究项目,分析了一种考虑到现有开关器件功率水平,符合MW级直驱永磁型风力发电要求的变流电路,即多重化并联结构.将其主要电路即多重化并联升压斩波器及空间脉宽调制(SPWM)逆变器的输入输出特性与单重时进行了比较分析,并通过PSCAD建模及仿真,验证了该多重化电路结构在提高系统容量的同时,有效抑制了谐波的输出,从而提高了电能质量,满足对孤立网络的并网要求.     

13.2 MW海上超导直驱风力发电机设计

超导电机技术为减小大型直驱风力发电机体积、质量和成本提供了一种有效途径。提出了一种海上超导直驱风力发电机系统,其定子采用低温超导线圈产生励磁磁场,转子为常规的铜制电枢绕组。首先介绍了该电机的主要参数以及拓扑结构的选择,并分析了超导电机电磁设计过程中所需考虑的关键问题;之后介绍了超导电机的定转子设计方案,包括电磁设计、机械结构、转子风冷系统、超导定子的低温系统以及制冷系统等;最后估算了所设计超导电机的质量以及成本,并与相同功率等级的永磁直驱风力发电机进行了对比,结果表明所设计的超导电机的质量比永磁直驱风力发电机质量减轻约46%,而其初始材料成本仅为永磁直驱电机的71%。     

大型定子内永磁风力发电机的设计

提出新型定子内永磁发电机的基本结构和工作原理,根据国内风力发电设备生产和应用的实际情况,进行1.5 MW定子内永磁风力发电机的设计工作.接着提出定子内永磁风力发电机的主要设计参数和设计原则,最后给出直接驱动定子内永磁风力发电机的设计实例.设计和分析结果表明大型定子内永磁风力发电机设计方案的可行性和正确性.     

电网故障下双馈风力发电机暂态电流分析

通过分析双馈风力发电机的暂态电气关系,推导转子暂态电流的时域表达式;并通过对比不同跌落系数下的暂态电流,分析了转子暂态电流的变化规律;并对电网三相短路故障下双馈风力发电机的暂态响应进行仿真,验证了暂态电流表达式的正确性。     

海上风力发电技术综述

说明了海上风力发电是一种可再生的清洁能源，介绍了海上风力发电发展的几个时期。从风速、水深和海浪几方面分析了海上风能环境，并从风机支撑技术、风机设计两方面介绍了海上风力发电技术的现状及发展方向。     

大型海上风力发电的开发

介绍了风电机组向大型化、海洋化和调速化方向发展的基本情况。阐明了海上风电场的优势及需要进一步做好的几项工作,包括风力资源的情况调查,建设条件分析等。同时还阐明了降低风电机组成本的方法,风力发电开发方面的科研课题和创建自主品牌的迫切性和必要性。     

国内外风力发电概况及发展方向

针对世界各国风电发展的概况作了综述,同时分析了风电的发展方向应该是小容量向大容量转变,定桨矩向变桨矩和变速恒频转变,风力发电成本由高到低以及陆上风力发电向海上风力发电转变等。     

风力发电机组的有功控制研究

阐述了随着风力发电技术的迅速发展,以风能为基础的风力发电在全球的应用越来越广泛,风力发电在电力能源中所占的比例也越来越高。提出了由于风能的随机性和偶然性,使风力发电并网运行时产生很多技术问题,如有功调节能力差、电能质量差等,这些已成为制约风力发电大规模发展的主要问题。因此,研究含双馈风力发电机组的有功-频率调节对风电大规模利用具有非常重要的现实意义。以IEEE-9节点为例,介绍了双馈风电机风能捕获原理,提出风力发电机的有功调节-调频控制策略,并通过仿真验证了控制策略的有效性。     

大型风电场对电力系统暂态稳定性的影响

对大型风电场接入后的电力系统暂态稳定性进行了研究.从理论上分析了基于双馈感应电机的风电机组的暂态稳定机理;基于双馈风电机组的动态数学模型,通过仿真计算研究了大型风电场并网对电力系统暂态稳定性的影响,分析比较了在同一接入点接入双馈风电机组与接入同步发电机组对电力系统稳定性的影响,仿真计算进一步验证了理论分析的结果;最后得出结论:基于双馈风电机组的风电场对电力系统暂态稳定性的影响要好于在同一接入点接入相同容量的同步发电机组.     

一种小型风电机组的优化最大功率点跟踪控制算法

为提高小型风机发电机组的风能转换效率,提出一种最大功率优化跟踪控制算法.以小型风力发电机组中发电机的P-ω特性曲线上各点斜率来确定占空比的扰动步长,通过模糊控制来对最大功率点进行跟踪,增强最大功率点搜索的快速性和稳定性.通过在MATLAB/Simulink仿真环境下搭建小型风电系统模型和优化最大功率点跟踪(MPPT)控制算法模型进行仿真,得出不同风速下发电机的输出功率仿真结果.结果表明:该控制算法能有效提高小型风电系统最大功率点的跟踪速度,减少最大功率点附近的振荡现象,提高小型风力发电机组的风能转换效率.     

吉林省风电机组大规模并网相关问题分析

介绍了吉林省风电发展的现状及未来趋势,针对目前风电机组并网后出力的不确定性和不可控性等问题,详细分析了吉林省大规模风电机组并网将给系统发供电平衡、调峰和调频等带来的影响以及并网后系统的安全稳定运行问题。提出了解决电网调峰、并网后的稳定等问题的措施,最后对新并网风机提出了技术要求。     

考虑大规模风电接入的电力规划研究

由于风电出力的不确定性、反调峰性和风电场选址的限制等问题,大规模风电并网后要求电力系统留有更多的备用电源和调峰电源,且电网结构薄弱远距离输送能力有限,使得多数风电场出力无法被消纳,对系统的稳定运行、电源规划和电网规划等方面造成了很大的负面影响,阻碍了风电的规模化应用。分析了大规模风电接入对系统可靠性、系统备用以及运营成本等带来的挑战,从电力规划角度回顾和评述了国内外风电接入系统在电源规划、电网规划以及电源电网协调规划等领域的研究进展和研究现状,明确了该领域的研究重点和研究方向。     

小型大电感风力发电机电流型逆变器研究

小型大电感永磁风力发电机具有风速工作范围宽的特点,在此提出了一种适合该类发电机的低成本电流型并网逆变器的拓扑结构,并对该并网逆变器的控制策略进行了研究.建立了逆变器系统的PSIM仿真模型,仿真结果表明提出的电流型并网逆变器能够输出可并网的电流波形.搭建了基于dsPIC30F4011单片机的硬件实验平台,初步实验结果验证了所提出的电流型并网逆变器的可行性.     

双馈风力发电机建模与仿真分析

以双馈风力发电机为研究对象,应用madab／simulink工具建立了包括风力机、传动部分、双馈感应发电机、定子磁链定向的矢量控制策略及并网部分整体模型,仿真结果表明所用控制策略得当,可以实现双馈风力发电机的功率解耦控制,双馈风力发电机组具有良好的运行特性,同时验证了所建模型的正确性和有效性。