关于双馈风力发电系统低电压穿越研究毕业论文

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1、精品关于双馈风力发电系统低电压穿越研究目录摘要2一、大功率双馈异步风力发电机技术3（一）双馈异步发电机并网发电原理3（二）双馈异步风力发电机的结构总述3二、风力发电机低电压穿越技术的探讨4（一）低电压穿越（LVRT）概念的解释4（二）风力发电机低电压穿越技术情况介绍5（三）低电压穿越技术的特点5（四）低电压穿越能力的具体实现方式6（五）风电场低电压穿越要求7三、双馈风力发电机组低电压穿越技术的应用8（一）LVRT要求8（二）软穿越（SRT）技术10（三）基于硬件实现LVRT控制12（四）实现LVRT的控

2、制流程14参考文献15致谢16精品关于双馈风力发电系统低电压穿越研究摘要：风力发电是目前世界上最具有开发价值的可再生能源利用技术之一，近年来风力发电快速发展，大型风电场的并网运行已经成为风力发电发展的主流。风电场的并网运行也给并网和风电机组的运行安全带来了新课题，风力发电的随机性和不稳定可能给电网安全平稳运行带来不利因素，反过来电网运行的波动也会给风电机组的安全带来危害。例如当电网的运行电压过低时，并网运行的风电机组如果不及时动作就可能严重受损，同时也影响电力系统的运行稳定性。风电机组低电压穿越（LVR

3、T）能力是指当端电压降低到一定值的情况下，风电机组不脱离电网继续维持运行的能力，这种运行有时甚至还可以为系统提供一定无功支持以帮助电网系统恢复电压。本文准备在分析低电压事件对双馈风电机组影响的基础上，提出一种基于软件控制的软穿越功能和基于硬件实现LVRT的控制方式，利用这种技术可以避免电网电压突降对风电机组的不利影响。关键词：双馈风力发电机；低电压穿越；低电压穿越技术的应用精品一、大功率双馈异步风力发电机技术（一）双馈异步发电机并网发电原理双馈异步发电机是一种绕线式感应发电机，是变速恒频风力发电机组的核

4、心部件，也是风力发电机组国产化的关键部件之一，在整个风力发电机组的国产化比率中占据着举足轻重的地位。双馈异步发电机的定子绕组直接与电网相连，转子绕组通过变频器与电网连接，转子绕组电源的频率、电压、幅值和相位按运行要求由变频器自动调节，机组可以在不同的转速下实现恒频发电，满足用电负载和并网的要求。由于采用了交流励磁，发电机和电力系统构成了“柔性连接”，即可以根据电网电压、电流和发电机的转速来调节励磁电流，精确的调节发电机输出电压，使其能满足要求。为了提高风力发电机组的整机效率，降低风力发电的成本，国外风电

5、技术正朝着增大单机功率，减轻单位千瓦重量，提高转换效率的方向发展，兆瓦级大功率机组成为技术发展和市场需求的主流。（二）双馈异步风力发电机的结构总述双馈异步风力发电机主要由电机本体、冷却系统两大部分组成。电机本体由定子、转子和轴承系统三大主要部分组成。定子包括机座、定子铁心、定子绕组等。机座一般为钢板焊接结构，是电机的固定和支撑构架。定子铁心采用铁损耗较小的优质硅钢片迭成，定子绕组嵌放在定子铁心槽中，一般为双层短距绕组。定子嵌线完成后整体真空压力浸漆并将三相绕组由电缆线引出后固定在机座上的接线盒内。转子包

6、括转子铁心、转子绕组、转轴等。其中转子铁心采用铁损耗较小的优质硅钢片迭成。转子绕组嵌放在转子铁心槽中，一般为波绕组。转子嵌线完成后整体真空压力浸漆，其三相绕组由电缆线引出后通过刷架-滑环系统、电缆固定在机座上的接线盒内。轴承系统包括轴承、端盖、轴承盖等。其中轴承为高品质绝缘轴承(部分电机采用端盖绝缘结构)，避免转子变流器供电造成的轴电流对轴承的损害。端盖、轴承盖采用铸造结构，支撑轴承并形成腔体容纳轴承润滑脂。滑环-精品刷架系统是双馈风力发电机的关键部件。转子变流器通过电缆、刷架、电刷及滑环将频率、幅值时

7、刻变化的三相电流引入转子绕组。滑环安装在电机转轴上，刷架系统安装在滑环室内，电刷安装在刷盒内，通过压指压在对应的滑环上。为实现风力发电机的远程故障监测，在刷架上安装有警开关对电刷磨耗进行监测。二、风力发电机低电压穿越技术的探讨（一）低电压穿越（LVRT）概念的解释低电压穿越(LVRT)，指在风力发电机并网点电压跌落的时候，风机能够保持并网，甚至向电网提供一定的无功功率，支持电网恢复，直到电网恢复正常，从而“穿越”这个低电压时间(区域)。LVRT是对并网风机在电网出现电压跌落时仍保持并网的一种特定的运行功

8、能要求。不同国家(和地区)所提出的LVRT要求不尽相同。目前在一些风力发电占主导地位的国家，如丹麦、德国等已经相继制定了新的电网运行准则，定量地给出了风电系统离网的条件(如最低电压跌落深度和跌落持续时间)，只有当电网电压跌落低于规定曲线以后才允许风力发电机脱网，当电压在凹陷部分时，发电机应提供无功功率。风电机组应该具有低电压穿越能力：1.风电场必须具有在电压跌至20%额定电压时能够维持并网运行620ms的低电压穿越能力;2.风电场电压在发生