文档介绍：2MW风力双馈异步电动机的研究设计
摘要
一个设计为一个2 MW风力发电机的商业,验证了两种连接方式为标准双馈异步机可延长低速下范围到80%滑动没有增加的额定功率电子变换器。这远远超出了正常的30%的下限。较低的速度连接被称作异步发电机模式和机器操作与短路定子绕组和所有的功率流在转子回路。有两个回路逆变器控制系统方案设计和调整为每一个模式。本文的目的是当前仿真结果,说明了该控制器的动态性能均为双馈异步发电机的连接方法为2 MW风力涡轮机。一个简单的分析了双转子电压为连接方法包括作为这个演示的优势的时候,需要考虑设计等先进控制策略。
关键词:双馈电机、异步发电机、风力发电设备
列出的重要标志
vrdq 直接和正交转子电压
irdq 直接和正交转子电流
λsdq 直接和正交定子磁链
Ps 定子有功功率
Qs 定子无功功率
pfs 定子动力因素
Te 扭矩
p 微分算子
Lm 电抗引入
Rr 转子电阻
Lr 转子电抗引入
σ总漏电感
ωsf 频率
‘s’定子简称
‘s’转子简称
‘*’参考值
1、介绍
兴趣是持续风力涡轮机,尤其是那些拥有一个额定功率的许多兆瓦这个流行主要由既环保,也可用的化石燃料。立法鼓励减少碳足迹的所谓的地方,所以目前正在感兴趣的可再生能源。风力涡轮机仍然被看作是一种建立完善的技术,已形成从定速风力涡轮机,现在流行的调速技术基于双馈异步发电机(DFIGs)。风力是一DFIG变速与转子变频器控制使转子电压相位和大小调整以保持最佳扭矩和必要的定子功率因数文[1]~[3]。DFIG技术是目前发达,是常用的风力涡轮机。定子的DFIG是直接连接到网格与电力电子转子变换器之间,用以转子绕组的网格。这个变量速度范围是成正比的评级的转子等通过变频器调速范围±30%[4、5、6、7]转子转换器只需要的DFIG总量的30%的力量而使全面控制完整的发电机输出功率。这可能导致显著的成本节省了转子转换器[4]。滑动环连接,但必须保持转子绕组,性能安全可靠。电源发电机速度特性,如图1所示为2 MWwind汽轮机。对于一个商业发电机速度随风速,然而这种关系是为某一特定地点。作为风速,并因此机速度快、输出功率下降了的风力发电机减少直至关闭时提取风是比损失的发电机和液力变矩器。操作模式已经提出,风力机制造商宣称延伸速度范围以便在较低的速度力量提取的风是比损失在系统等系统能保持联系。这个建议标准的双(DF)连接在正常使用调速范围所谓DF异步发电机(“模式是用来延长低速运行。先前的工作已经显示了IG模式能够运作的DFIG滑到80%[8]。这一变化在运行时实现定子从电网DF模式,然后短巡回定子使国际组操作。所有的发电机组转子变频器在流经IG模式。免疫球蛋白曲线相同的曲线为±30% DF滑动。估计国际组电力提取的风在低速下所获得的曲线,推断DF模式。参考扭矩由控制器(DF和IG模式),就可以很容易地来源于这样的曲线。扭矩-速度数据可以存储在一个查表所以参考转矩和转速变化自动。
这个能力的现代DF风力涡轮机不同的无功功率吸收或产生[6、第九条、第十条]让风涡轮参与无功功率平衡的格子里。无功功率在电网的连接中描述的工作,由英国,.[11]从国家电网。无功要求风电场的定义是由图2。
MVAr点——
MVAr B点——
C - MVAr 5点的额定兆瓦
D点- MVAr 5%额定兆瓦
E - MVAr 12点的额定兆瓦
摘要本文旨在探讨控制器性能和IG模式为DF 2MW 690V,4-pole,DFIG使用机器参数由制造商。这是进一步研究建立在先前的稳态性能进行了两种操作的损耗,以及国际组模式[8]。在[8]探讨了稳态效率为双方关系。工作说明的稳态性能都有好处,这台机器运行一个连接方法相对于其他。摘要本文检视(即瞬态性能)的2千瓦风力涡轮。结果全部动态控制器(电流调节、解耦控制方程和矢量控制方式,在DF)的方式显示指定。配置程序做了详细的分析,形成了转子的电压在整个操作范围内DFIG模式,给出了这种能够主宰成分浮出水面。这是特别重要的先进控制方案设计时充分概论的工作范围内,能被确认。仿真模型,[12],是应用于现实的2千瓦风力使结论是关于拟议中的使用IG模式在真实的风力涡轮。
2、连接方法
双馈异步电机通常连接如图3。GSI网格侧逆变器(保持)是一个固定的直流环节电压与给定的功率因数的网格(在我们的情况下,团结)。转子侧逆变器(劳损)的控制,从而使最大能量提取的动能的风而使定子功率因数控制范围内统一要求,尽管网格的功率因数往往是可取的。另一种连接方式为双馈电机如图4,这叫了异