文档介绍：武汉理工大学
硕士学位论文
变速恒频双馈风力发电机励磁系统研究
姓名:蔡婷
申请学位级别:硕士
专业:机械电子工程
指导教师:田会方
20070501
摘要近年来,风能作为一种可再生的清洁能源日益受到世界各国的广泛重视,风力发电快速发展己有将近年的历史,其中基于变速恒频技术的交流励磁风力发电机发电方案己经是风力发电中的一大重点课题。交流励磁发电机作为发电机运行的风力发电系统,利用变速恒频技术后可大大提高风能的利用率。交流励磁发电机可改善电力系统稳定性,转子转速可变,具有独立的有功无功调节能力,特别适用于风力发电。本文在传统风力发电的基础上,致力于研究变速恒频风力发电技术,以作为变速恒频风力发电机用的交流励磁双馈电机为主要研究对象,进行了深入的研究,主要包括以下几方面:隽朔缒艿南喙刂J都捌淇7⒗谩⒎缌Ψ⒌绲墓谕夥⒄瓜肿矗举了目前世界上几种风电技术,预测出未来风力发电技术的发展方向,介绍了交流励磁双馈电机发展概况和国内外研究现状。芯苛私涣骼欧缌Ψ⒌缁鞅渌俸闫翟诵惺钡墓ぷ髟砗陀攀疲频了交流励磁发电机在晗岛蚫坐标系下的数学模型,并分析了其运行特性、有功功率和无功功率。治隽顺S梅⒌缁睦欧绞剑ü越涣骼欧⒌缁娜嗑仓棺系数学模型和两相旋转坐标系数学模型的研究,提出了基于定子磁场定向的矢量控制策略,设计了一种能量双向流动的双淦灯鳎懔私涣骼欧⒌系统励磁的需要,详细分析了三相电压型髌鞯幕驹砗褪P汀运玃变换器进行/仿真,结果表明能够很好的满足交流励磁发电系统的需要,同时对整个发电机系统进行仿真,得到结果在输入风速变化的情况下,经过一段响应时间,能够得到比较好的波形。本文研究结果表明,采用定子磁场定向矢量控制的交流励磁风力发电机系统具有许多优越的性能,能够基本保证输出电压的恒频恒压。关键词:风力发电,变速恒频,交流励磁,矢量控制’‘
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研究生签名:趣蘸建日期:丝撼适导师签名:∑习△。独创性声明关于论文使用授权的说明C艿穆畚脑诮饷芎笥ψ袷卮斯娑本人声明,所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知,除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得武汉理工大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。研究生签名:本人完全了解武汉理工大学有关保留、使用学位论文的规定,即:学校有权保留送交论文的复印件,允许论文被查阅和借阅:学校可以公布论文的全部内容,可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文。注:请将此声明装订在学位论文的目录前。
第一章绪论课题研究的意义及背景在经济高速增长的情况下,我国能源工业面临经济增长与环境保护的双重压力。走可持续发展道路,在确保社会不断进步发展的同时保护生态环境不被破坏已为越来越多的国家所共识。因此,尽可能多地利用洁净能源代替含碳量高的燃料是当今世界能源发展的必然趋势。风力发电是世界上增长最快的可再生能源,是未来基于可持续发展和零污染电能的一线希望,其开发利用是最终解决常规能源尤其是化石能源带来的能源短缺、环境污染以及温室效应等问题的有效途径之一。根据世界能源组织年制订的《风能繁ǜ妫蒲Р馑悖窈风力发电年增长均在%以上,并预测到年,全世界风电装机总容量将达,年发电量将达到世界电能总需求量的%。风能的开发利用不仅资源丰富,而且在众多的新能源的开发中,还有以下几方面的优势风能是一种清洁的可再生能源。风能取之不尽,用之不竭,不会对环境造成污染。缌Ψ⒌缂际跞涨鞒墒臁7缌Ψ⒌缁セ萘坎欢显大,发电质量不断提高,己成为一种安全可靠的能源,具备了大规模开发的条件,国际上己出现了兆瓦级风电机组和数百兆瓦的大型风电场。缌Ψ⒌绲经济性日益提高。绲绯〗ㄉ柚芷诙獭5ヌǚ绲缁榈陌沧敖鲂枰<父鲂瞧冢并可多台同时安装。建设一个风电场,从土建、安装到投产,仅需要半年至一年时间。而煤电、核电和水电的建设周期约需要三年至十年,这是无可比拟的。缌Ψ⒌缯嫉厣佟K苡爰嗫叵低臣笆浔涞缃ㄖ稣嫉绯〉%的土地,其余%的广大土地仍然可供农、林和牧使用,提高了土地的利用率。缌Ψ⒌运行成本低廉。同容量的火电厂和风电场,运行管理人员的比例约为:且只需要少量的设备维护费。当今,几乎所有的发达国家均将风能的开发利用列入本国世纪最重要的任务。除在财政上予以大力支持外,还制定了相应的法律和法规扶持风能的开武汉理工大学硕士学位论文发利用。
,。我国中国具有丰富的风能资源,可开发利用的地区占全国总面积的%。我国是世界上风力资源较为丰的国家之一,全国陆地可开发利用的风能约为海上可开发利用的风能为