开机研究报告风力发电机转子电路控制器设计.doc

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1、2009届毕业设计开题报告题目风力发电机转子电路控制器设计专业电气工程及其自动化姓名孔翔班级05电学号05020218指导教师张建生起止日期3月25日~6月9日2009年4月8日12毕业设计开题报告（含课题的来源及现状、设计要求、工作内容、设计方案、技术路线、预期目标、时间安排及参考文献等内容。字数为2000左右。）一、课题来源及现状1、风力发电机的现状能源是国民经济发展和人民生活所必须的重要物质基础，对社会、经济发展和物质文化生活水平极为重要。过去建立在煤炭、石油、天然气等不可再生能源基础上的能源体系推动了人类社会发展的同时，也给人类社会带来了严重的后果，譬如资源日益枯竭，环境不断恶

2、化，由能源争夺引起的国与国之间、地区之间的政治经济纠纷，甚至冲突和战争。因此，人类必须寻求一种清洁、安全、可靠的可持续能源系统。这样，可再生的、储量丰富的、无污染和无公害的各种可再生的新能源就逐渐成为正在趋于枯竭的、非再生的、有污染和有公害的不可再生能源的替代品。论是从经济社会走可持续发展之路和保护人类赖以生存的地球生态环境的高度来审视，还是从为世界20多亿无电、缺能人口和特殊用途解决现实的能源供应问题出发，发展新能源与可再生能源将有重大战略意义。我国是一个风力资源非常丰富的国家，全国约有2/3的地带为多风带。风能总储量为32.26亿kw，实际可开发的风能储量为2.53亿kw。主要分布

3、在东南沿海及附近岛屿、新疆、内蒙古和甘肃走廊、东北、西北、华北和青藏高原等部分地区，每年风速在3耐s以上的时间近4000小时左右，一些地区年平均风速可达7耐s以上，具有很大的开发利用价值。到2004年底中国累计安装风电机组达1292台，装机容量76.4万kw。共有43个风电场，分布在14个省(市、区)。与2003年累计装机56.7万kw相比，2004年累计装机增长率为34.7%。中国目前风电装机容量虽少于上述国家，但近几年来风电发展迅速，预计到2007年新增风电装机容量累计达470万kw以上。随着我国经济的快速增长，对电力供应的要求也日益加剧。目前我国的电力供应形势仍然十分严峻，在20

4、03、2004年我国出现了大面积的“拉闸限电”的情况。而且我国的电力能源结构中75%是燃煤发电，排放污染也十分严重。现在我国正在进行西部大开发，由于西部地区的分散性，要解决那里的用电问题，就必须开发像风力发电这样的分散供电系统，而我国2008年奥运会提出了“12绿色奥运、科技奥运、人文奥运”的口号，这必将对新能源的发展起到很大的鼓舞作用。而大力发展风电，既可以有效的减少二氧化碳等温室气体的排放，又可以缓解我国电力供应紧张的局面。因此我国的风电产业发展迎来了一个前所未有的大好机遇。2、课题来源我国是风能资源较丰富的国家，有悠久的开发利用风能的历史。尤其是近几十年内，在国家的鼓励和支持下，

5、在部门的规划和领导下，在地方的组织和落实下，风力发电取得了可喜的进步。在“六五”和“七五”期间的科技攻关项目中，在产业化发展中，在国家“863”计划中，都将风力机的研制放在其中。国家制定了风力发电的规划和优惠政策，为大规模开发利用我国丰富的风力资源打下了良好的基础。但是无论从发电能力的需求还是从环境保护的压力来分析，我国风能开发利用任重而道远。从上世纪50年代开始风力发电的研究和试验到90年代风力发电开始由试验阶段步入商业化发展阶段并形成了“大、中、小”一起上的局面，我国的风力发电在借鉴外国先进风电技术的同时走出了自主创新的新路子。进入90年代以后，我国在大型(并网型)风力发电机组的国

6、产化方面取得了有效的进展。经过20多年的科技攻关，在国家有关部门和地方政府的支持下，我国风能利用技术有了很大的提高，积累了不少成功的经验。由上海蓝天公司主持研制的300kw风发电机组，1998年初在南澳风电场投入并网运行，目前运行情况良好。在600kw风力机研制方面，由国家科研部立项，新疆风能公司、浙江省机电设计研究院等单位主持的大型风力机国产化项目也迈出了坚实的一步。目前我国已基本掌握了200~6O0kW大型并网风力发电机组的制造技术，主要零部件如风轮叶片、变速箱、发电机、控制系统及偏航系统等己实现了国内批量生产，新疆金风科技有限责任公司生产的6O0kW风力发电机组国产化率为96%，

7、投入运行效果很好，目前正开发MW级风力发电机组。二、设计要求与目标1、掌握双馈电机调速的基本原理；2、掌握转子侧PWM变换器上午性能及其对DFIG的运行控制方法；3、掌握风力发电机的空载并网控制；4、完成转子侧控制系统的软件设计；125、进行运行实验研究并调试三、设计方案和技术路线本文研究对象是双馈型绕线异步发电机的交流励磁变速恒频风力发电系统。主要研究完整的交流励磁变速恒频风力发电的基础理论和关键技术，重点研究异步发电机变速恒频的运行机理，变