储能型永磁直驱风力发电系统并网运行控制研究

  本文关键词：储能型永磁直驱风力发电系统并网运行控制研究，由笔耕文化传播整理发布。

《北京交通大学》 2010年

储能型永磁直驱风力发电系统并网运行控制研究

王文亮  

【摘要】： 风力发电是可再生能源发电中解决当前世界环境污染和能源危机问题最有效途径之一,也是最具有大规模开发条件和商业化前景的发电方式,越来越受到世界各国的重视。由于风速具有随机波动性,因此风力发电并网功率波动很大,这对电网运行的稳定性及经济性带来负面影响。目前,新的电网规则均要求并网风电机组具有一定的低电压穿越能力,当电网发生严重短路故障时,并网风电机组能够不脱网运行,同时可以向电网提供一定的无功功率。随着我国GW级风电场的建设,风电规模的不断增大以及风电的电网穿透率不断上升,风电场输出功率的波动性给电网运行带来的不利影响亟待解决。本文以台达电力电子科教发展计划基金和电力系统国家重点实验室项目“储能型永磁直驱风力发电系统并网运行控制研究”为课题背景,基于永磁直驱风电机组,主要研究了应用电池储能提高机组的低电压穿越能力和平滑风力发电输出功率,以有效改善大规模并网风电场的电能质量和稳定性。 首先,根据永磁直驱风电机组的工作原理,提出了双PWM变流器的控制策略,设计了三相电压软件锁相环SPLL,并通过仿真验证了风能最大功率跟踪控制、SPLL、SVPWM控制算法和双PWM变流器控制策略的正确性和有效性。 其次,分析了VRB具有的特点,并根据VRB工作原理,搭建了其等效电路模型,通过仿真验证了其良好的充放电特性。分别对在机组直流侧增加卸荷电阻和储能电池两种提高机组低电压穿越能力的方法进行了分析和系统建模,并通过仿真验证了这两种控制策略的正确性。搭建了在风电场出口处集中配置VRB储能系统平滑风电场输出功率的仿真模型,并通过仿真验证了所提出储能系统变流器控制策略的正确性和有效性。 最后,对储能系统进行了硬件和软件设计,搭建了应用电池储能平滑风电输出功率的小功率系统硬件实验平台,实验结果验证了应用电池储能够快速吞吐风力发电输出功率,有效平滑风力发电输出功率,以及所提出控制策略的正确性和有效性。 本文所做的研究工作,为永磁直驱同步风力发电机组提高低电压穿越能力和提高并网风电场的电能质量和稳定性提供了一定的理论参考依据,为工程应用奠定了基础。

【关键词】：
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TM614
【目录】：

下载全文 更多同类文献

CAJ全文下载

(如何获取全文？ 欢迎：购买知网充值卡、在线充值、在线咨询)

CAJViewer阅读器支持CAJ、PDF文件格式

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 王惠军;蓝斌;;混合励磁永磁同步发电机的特性分析[J];微电机;2011年07期

2 叶金文;刘颖;郑华雄;陈先富;廖立;;Sm_2Fe_(17)N_x的结构精修分析[J];稀有金属材料与工程;2011年06期

3 朱华浩;;0.35T永磁MR仪维护保养的体会[J];咸宁学院学报(医学版);2011年03期

4 蒋龙;喻晓军;;中国烧结钕铁硼永磁产业回顾及展望[J];新材料产业;2011年05期

5 ;湘电新型XE93-2MW风电机组试制成功[J];风能;2010年03期

6 ;江苏大全集团成功研发2MW风电变流器[J];风能;2010年02期

7 ;专利快讯[J];微特电机;2011年06期

8 谭亮;王海蛟;;金风1.5MW永磁直驱海上型风电机组设计和施工经验[J];风能;2010年07期

9 何志强;;永磁无刷直流电机控制的建模仿真[J];湖北农机化;2011年03期

10 ;包头稀土高新区风电产业链条初步形成[J];硅谷;2011年13期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 王维强;;浅谈永磁核磁共振的设备管理[A];2010中华医学会影像技术分会第十八次全国学术大会论文集[C];2010年

2 朱通;朱熀秋;孙永波;郝晓红;;无轴承永磁薄片电机试验平台及驱动系统设计[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年

3 章跃进;李春江;屠关镇;江建中;;直驱式永磁电机气隙主磁场解析数值分析[A];第十五届中国小电机技术研讨会论文摘要集[C];2010年

4 杨国良;陈媛媛;;双PWM控制永磁直驱风力发电系统并网研究[A];第十六届中国小电机技术研讨会论文摘要集[C];2011年

5 包尚联;尤剑颖;周堃;张宏杰;俎中良;俞燕明;史凯宁;王达;刘泽民;高嵩;肖桂平;;北京大学0.5T永磁MRI系统及相关技术的研究进展[A];中国仪器仪表学会医疗仪器分会第四次全国会员代表大会暨2009年学术年会论文集[C];2009年

6 宋执中;于金祥;彭士香;钱锋;徐蓉;袁忠喜;郭之虞;;永磁微波离子源和RFQ用低能注入器进展[A];2006全国荷电粒子源、粒子束学术会议论文集[C];2006年

7 宋执中;于金祥;郭之虞;明建川;袁忠喜;彭士香;王忠义;;永磁微波离子源[A];2004全国荷电粒子源、粒子束学术会议论文集[C];2004年

8 漆鹏程;杨龙;范建良;何雅玲;;永磁直流无刷无传感器制冷压缩机的研发[A];中国制冷学会2009年学术年会论文集[C];2009年

9 陈菊芳;孙光飞;杨国斌;;纳米复合Fe_3B/R_2Fe_(14)B永磁的研究[A];第二届中国功能材料及其应用学术会议论文集[C];1995年

10 赵韩;杨志轶;王勇;;飞轮储能磁轴承系统动力学模型与控制系统设计[A];第十三届全国机构学学术研讨会论文集[C];2002年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 本报记者 原腊苗;[N];长治日报;2011年

2 周宝奇　赵兴明;[N];通辽日报;2011年

3 CNE记者 张磊;[N];中国电力报;2011年

4 记者 郭成林;[N];上海证券报;2011年

5 记者 吉文;吉林永大集团举办多场路演 永磁开关领域优势受关注[N];上海证券报;2011年

6 CNE记者 王玮玲;[N];中国电力报;2011年

7 记者 冬北　胡义伟;[N];上海证券报;2011年

8 通讯员 兴科;[N];新疆科技报(汉);2010年

9 李洁;[N];国家电网报;2010年

10 胡圣海;[N];科技日报;2010年

中国博士学位论文全文数据库 前10条

1 刘兴杰;风电输出功率预测方法与系统[D];华北电力大学;2011年

2 何鹄环;永磁有刷直流电动机电磁振动与噪声的分析[D];上海交通大学;2012年

3 付兴贺;永磁—感应子式混合励磁发电机电磁场计算及运行特性分析[D];哈尔滨工业大学;2011年

4 汪昱;永磁开关磁链电机结构与控制的研究[D];浙江大学;2012年

5 王少威;永磁交流伺服系统速度检测与控制研究[D];华中科技大学;2012年

6 曾理湛;永磁同步直线电机复杂机电耦合系统分析与控制方法[D];华中科技大学;2011年

7 于雅莉;储能飞轮动发一体机电磁关键问题及温度场的研究[D];哈尔滨工程大学;2012年

8 田艳丰;永磁直线同步电动机鲁棒控制策略研究[D];沈阳工业大学;2010年

9 洪俊杰;绕组分段永磁直线同步电机电流预测控制的研究[D];哈尔滨工业大学;2010年

10 董婷;直接驱动数控转台永磁环形力矩电机及其控制策略的研究[D];沈阳工业大学;2010年

中国硕士学位论文全文数据库 前10条

1 王宇;永磁直驱风力发电系统的控制研究[D];太原理工大学;2010年

2 张晓晨;永磁容错电机结构设计与仿真[D];大连海事大学;2012年

3 路国杰;永磁直驱风力发电系统最大功率跟踪控制技术研究[D];北方工业大学;2012年

4 黄津;永磁直驱风力发电机无速度传感器控制[D];北京交通大学;2012年

5 王文亮;储能型永磁直驱风力发电系统并网运行控制研究[D];北京交通大学;2010年

6 陈学成;面向电力系统运行需求的风电特性研究[D];大连理工大学;2011年

7 徐亚超;无轴承永磁薄片电机有限元分析及控制技术[D];江苏大学;2010年

8 袁世鹏;兆瓦级永磁半直驱风力发电机电磁与传热的数值计算[D];哈尔滨理工大学;2011年

9 卢进;新型海浪永磁直线同步发电机及其系统的研究[D];沈阳工业大学;2012年

10 崔国祥;永磁直驱风力发电系统变流控制技术的研究[D];广东工业大学;2012年

  本文关键词：储能型永磁直驱风力发电系统并网运行控制研究，由笔耕文化传播整理发布。