对于生产限制的双馈风力发电机组的控制系统

《对于生产限制的双馈风力发电机组的控制系统》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、上海大学2010-2011学年春季学期研究生课程考试小论文课程名称：现代运动控制及其应用课程编号：091103911论文题目:对于生产限制的双馈风力发电机组的控制系统研究生姓名:王小海学号:10721028论文评语:成绩:任课教师:沙立民评阅日期:对于生产限制的双控风力发电机组的控制系统王小海摘要：当前，基于风力涡轮机的双馈异步发电机在发电厂中有着广泛的应用，因为它可以实现变速操作和进行有功功率和无功功率的解耦控制。现在，这些风力涡轮机操作的时候没有发电量的限制。但是随着风力发电在电力系统的渗透，风力发电厂必须在电力系统操作员所设置的生产限制的条

2、件下运行来维持电力网络的稳定性。在这篇论文中，通过增加功率限制，对于有空和无功功率的控制情况下提出了一个新的双馈风力涡轮机的异步发电机。这个控制系统提出了有功功率控制器、无功功率控制器、桨距角控制器，目的是操作风力涡轮机使得功率的效率最好。这个控制方法提供双馈异步发电机能够得到更好的电网整合。关键字：双馈风力发电机；有功功率控制；无功功率控制；桨距角控制ControlSystemofDoublyFedInductionGeneratorsBasedWindTurbinesWithProductionLimitsWANGXiao-hai(Schoo

3、lofElectricalEngineeringandAutomation,ShanghaiUniversity,Shanghai200072,China)Abstract:Doublyfedinductiongeneratorsbasedwindturbinesaretodayoneofthemostwidelyusedgenerationsystemsinwindfarmsduetotheabilityofvariablespeedoperationandwithdecoupledcontrolofactiveandreactivepower

4、.Nowadaysthesewindturbinesareoperatingwithoutgenerationlimits,buttheincreasingwindpowerpenetrationinpowersystemsmustleadtothatthewindfarmshavetooperatewithproductionlimitsimposedbytheelectricalsystemoperatorstomaintainthestabilityoftheelectricalnetwork.Inthispaper,anewcontrol

5、systemofdoublyfedinductiongeneratorsbasedwindturbinesisproposedforthecontrolofactiveandreactivepowersaccordingtotheimposedpowerlimitations.Thiscontrolsystempresentsanactivepowercontroller,reactivepowercontrollerandpitchanglecontroller,inordertooperatethewindturbinewithoptimum

6、powerefficiencyorwithlimitedactivepowerandthedemandedreactivepower.Thisgenerationcontrolprovidesabettergridintegrationofdoublyfedinductiongenerators.Keywords:DFIG;controlofactivepowers;controlofreactivepowers;pitchanglecontroller1介绍风能是一种用来发电的可再生能源，主要使用风力涡轮机把风能集中到风力发电厂，然后把流动的空

7、气转换为电能。风能是增长速度最快的能源，以每年30%的速度增长，到2020年，风能发电将占到整个全球电力需求的12%。其中在风力发电系统使用最广泛的是双馈风力异步电机（DFIGs），它包括四象限交流-直流-交流功率变流器与转子绕组相连的。风力涡轮机表现出突出的优点，比如变速发电，有空和无功的解耦控制，机械应力的减少，噪声的减少，系统的有效性和功率的质量的提高。现在，DFIGs的风力发电厂操作运行使得在低于正常风速的时候得到最优的功率效率。对于额定功率来说，输出功率有限制。尽管风力发电厂在一些特殊的情况下发电量会自动的减少，随着系统操作员的命令，目

8、的是维持电力网络在风速比较高的稳定性。增加风力发电在发电系统中推广意味着风力发电厂逐渐取代了传统的发电厂。因此可以预见风力发电在整个电力