兆瓦级风力发电机变桨控制系统设计与应用研究

通过分析风力机的空气动力学特性,对大型的变速恒频风力发电机进行了建模分析,设计了有效的变桨控制策略。以1.25MW风力发电机组为例,验证了设计的变桨控制器具有良好的快速性和稳定性。目前,该变桨控制器已经成功应用于工程实践。     

我国首台兆瓦级风力发电机在兰州市研制成功

从兰州电机有限公司获悉，我国首台兆瓦级变速恒频双馈异步风力发电机及其控制装置在该公司研制成功，填补了国内的空白。     

兆瓦级双馈风力发电机转子励磁变频器输入电抗器参数选择的研究

针对兆瓦级双馈风力发电机转子励磁变频器的特点，本文首先将双PWN交-直-交变频器的主电路拓扑进行了等效，然后对等效后变频器的模型进行傅立叶分析，得出了系统的连续的高频数学模型。在此基础上，推导出了在一定的电流输入纹波系数的要求下，变频器输入电抗器参数的选择范围。进一步仿真的结果证明了本文所得出结论的正确性。     

基于电阻应变效应的兆瓦级风力发电机运行荷载研究

针对传统风力发电机运行荷载研究方法未明确荷载与电信号之间的线性关系,导致最终的运行荷载测试结果精度不足,提出一种基于电阻应变效应的兆瓦级风力发电机运行荷载研究方法。在明确兆瓦级风力发电机整体结构的基础上,组建惠斯通电桥,测量叶片根部应变程度,获取相应弯矩,采集荷载数据;采用电阻应变片测量叶片的运行形变,并计算电阻应变效应,得到荷载与电信号之间的线性关系,完成兆瓦级风力发电机整机运行荷载测试。实验结果表明,该方法测试精度较高、稳定性较好,能够为复杂地形发电机的稳定运行提供技术支持。     

世界首台兆瓦级垂直轴风力发电机圳下线

<正>近日,全球第一台兆瓦级垂直轴风力发电机(半直驱风力发电专用开关磁阻发电机)在龙岗平湖下线。这台重达24t的大型发电机,重量只为同类发电机的一半,成本减少了40%,发电量却提高了一倍,是风力发电系统的"心脏"。     

兆瓦级变速恒频双馈异步风力发电机问世

国家“863”项目——兆瓦级变速恒频双馈异步风力发电系统的核心部件兆瓦级变速恒频双馈异步风力发电机及其控制设备，由兰州电机有限责任公司与清华大学、沈阳工业大学合作研制成功，填补了国内该领域空白。     

首台国产兆瓦级风力发电机在新疆完成吊装

我国第1台国产兆瓦级风力发电机2005年4月24日凌晨在新疆达坂城风电场完成吊装，即将运行发电，这意味着我国风机设计制造能力已达到世界先进水平。     

兆瓦级风力发电机综述

阐述了风力发电机的组成及设计思想;介绍了新型兆瓦级风力发电机产品,如双馈异步、永磁和电励磁同步及直接驱动等发电机,为我国自主研制风力发电系统提供有价值的参考。     

发电量提升技术在兆瓦级风力发电机组中的应用

本文介绍了一种应用于兆瓦级风力发电机组的发电量提升技术,通过在低风速段微调桨叶来让叶片获取更大的风能利用系数.文章阐述了微调桨叶控制算法的原理、实施依据,并通过搭建系统模型对微调桨叶控制算法进行仿真分析,仿真结果表明其对功率曲线有显著的改善.最后通过在南方和北方各选取一个风场进行现场试验,现场试验的结果验证了方案的可靠性和有效性.     

兆瓦级风力发电机综述

阐述了风力发电机的组成及设计思想;介绍了新型兆瓦级风力发电机产品,如双馈异步、永磁和电励磁同步及直接驱动等发电机,为我国自主研制风力发电系统提供有价值的参考。     

综合考虑静态负荷特性和风力发电特性的静态电压稳定分析

计及静态负荷特性和风力发电特性的电压稳定问题是现代电力系统研究的焦点和难点问题,其关键在于负荷模型、风速及风机模型的复杂性.本文利用基于连续潮流的静态电压稳定分析方法,对比研究了恒功率负荷模型和多项式负荷模型下的静态电压稳定差异,推导了普通异步风力发电机连续潮流模型.文中以New England 39节点系统进行了仿真分析,结果表明,负荷模型的差异可以影响到仿真系统的静态稳定过程,采用更切合实际的负荷模型对于精确分析含风电场的电力系统静态电压稳定性具有重要意义.     

基于电压最大相关熵的分散式风电源规划

分散式风电源对配电网的影响与其接入位置和接入容量密切相关,合理地对分散式风电源进行规划,对配电网的安全经济运行至关重要。建立以电压质量最优和电网运行费用最小为目标的数学模型。针对系统电压会受到噪声干扰的问题,引入最大相关熵作为代价函数,削弱突变点的影响,更好地反映整体电压的情况;对于非线性多目标优化问题,选用一种新型求解算法—文化基因算法进行求解。利用IEEE33节点配电网算例系统和工程算例分别进行仿真实验,结果表明,所建模型和算法是有效的,与传统模型和算法对比是优越的,而且规划结果与实际工程相吻合。     

中压兆瓦级电网模拟器研究

光伏电站、风电机组及储能电站等集中式并网发电系统接入电网的电压等级主要为中压10 kV和35 kV,且功率多为兆瓦级。为测试这些兆瓦级、中压直挂式并网发电系统的电网适应性能力,设计了一种输入并联输出串联(IPOS)的电网模拟器拓扑结构,通过载波移相脉宽调制(CPS-PWM)技术提高了高压侧输出的电能质量;介绍并分析了复合控制策略下模拟中压电网的电压跌落特性以及谐波控制策略。在仿真基础上搭建35 kV/3 MW测试平台,实验结果证明该结构拓扑的可靠性及控制策略的可行性和正确性。     

兆瓦级并联型风电变流器热负荷平滑控制研究

风电变流器采用并联型结构能增加容量至兆瓦级,因而在风电机组中得到了广泛应用。由于变流器的运行功率随着风速变化,功率半导体器件的工作电流和驱动功率也随着变化,导致其结温波动显著,这将影响器件的寿命,并降低变流器的可靠性,而可靠性是兆瓦级风电变流器的关键性能之一。针对这个问题,本文提出了一种兆瓦级并联型风电变流器的热负荷平滑控制策略以提高变流器的热稳定性。在热负荷平滑控制中,额外的无功功率引入到变流器输出中,然后增加的无功电流能够使得当风速变小时,功率器件的热负荷保持平稳,从而使得其结温趋于更加稳定,生命周期延长,变流器的可靠性提高。最后,搭建了基于Matlab/PLECS的仿真平台,以3 MW并联型风电变流器为算例进行了仿真计算,计算结果表明,在热负荷平滑控制下,当变流器的热负荷变化时,IGBT的结温波动从原来的34℃下降到12℃,验证了该控制方法的有效性。     

基于双馈电机的风力发电对电网电压的影响

分析了风速的建模和DFIG的建模。利用Matlab组建含风电的电网模型,针对不同的控制方式,对风速随机变化以及系统电网发生不同地点的单相接地短路时的情况进行了仿真分析。仿真结果验证了模型的合理性,同时分析了各种情况下对电网电压的影响。     

兆瓦级风力发电机组电动变桨距系统

介绍了兆瓦级风力发电机组电动变桨距系统的工作原理，选择永磁同步电机作为电动变桨距系统的执行电机。在分析伺服变桨距系统控制原理的基础上，设计了以伺服驱动器为核心的电动变桨距伺服控制系统。试验结果验证了理论分析和系统设计的正确性，为工程设计和实际应用提供了参考依据。     

风力发电低电压穿越技术综述

近年来风力发电占供电比重增长迅速.在电网出现故障导致电压跌落后,风力机组如果纷纷解列会带来系统暂态不稳定,并可能造成局部甚至是系统全面瘫痪,故人们开始关注风机并网并相应提出了低电压穿越(LVRT)要求.文中详细分析了定速异步风机(FSIG)、同步直驱式风机(PMSG)和双馈式风机(DFIG)三种主要机型在电网电压跌落时的暂态特性,并综述了国内外提出的主要LVRT方案.重点分析了最难实现穿越的双馈风机的LVRT方案.