导读:本文包含了变速恒频风电机组论文开题报告文献综述、选题提纲参考文献及外文文献翻译，主要关键词:机组,风电,建模,电压,系统,无源,干扰。
变速恒频风电机组论文文献综述
刘琳[1]（2019）在《变速恒频风电机组故障建模与监测方法研究》一文中研究指出而风能作为一种取之不尽、用之不竭的可再生能源,因具有无污染、无废弃物等诸多优点被广泛利用,并网风力发电则是目前最具大规模开发条件的清洁能源生产形式。目前我国风电产业正在由粗放式运行管理向高效科学精细化方式转变,如何提高单台风电机组的发电效率,优化风电机组的发电性能是风电产业发展方式调整转变过程中亟待解决的关键问题之一。在此背景下,本文基于变速恒频大功率风电机组,利用风电场的数据采集与监视控制(supervisory control and data acquisition,SCADA)系统,针对机组关键部件的故障原理与特性以及其功率曲线建模与监测方法展开研究,实现基于数据挖掘技术的机组在线监测,从而确保机组运行的稳定性和经济性。叶轮作为风力机关键部件之一,其性能的好坏直接影响风电机组运行的安全性、稳定性与经济性。为了降低风电机组维修难度与成本,增强关键部件故障诊断的可靠性,本文首先针对风力机叶轮质量和气动力不平衡原理进行了讨论,并系统地研究了风轮气动力特性模型、传动系统模型、发电机模型和桨距控制模型,并结合MATLAB/SIMULINK仿真平台,搭建变速恒频风力发电系统在正常、质量不平衡和气动力不对称叁种不同状态下的仿真模型。基于某风电场采集的实际秒级风速数据,利用仿真模型对机组不平衡故障进行研究。结果表明:机组功率信号在风轮转速频率附近会产生激振现象;并且随着不平衡故障严重程度的增加,其振动幅值增大;在得到故障特征值与故障严重程度关系曲线的同时,还给出了相应的故障维修建议。与此同时,为了更好地实现机组风能预测、状态监测与功率控制,笔者设计先进的随机梯度提升回归树(stochastic gradient boosting regression tree SGBRT)算法,结合偏互信息法,对机组功率曲线进行精确地建模。该文利用偏互信息方法,计算风电机组外部因素与输出功率的相关度,并按其重要性选取风速、风向、桨距角、偏航误差、叶轮转速、叶尖速比、齿轮箱油温和发电机温度八个变量作为外部输入;采用SGBRT算法,建立机组多变量功率曲线模型。最终与典型的IEC-12-1模型、差分进化的五参数法模型、人工神经网络模型以及XGBoost算法的建模效果比较,结果显示SGBRT算法所得功率曲线模型具有最小的最大标准化预测残差(6.56%)与最小的预测误差(占额定功率的2.09%),SGBRT算法用于功率曲线建模的精度有了大幅提高,所提方法的准确性和优越性得到了验证。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2019-03-01）
王振龙,梁丽香[2]（2018）在《船舶变速恒频风电机组电压的鲁棒性控制》一文中研究指出船舶变速恒频风电机组电压的鲁棒性,需要控制在一定数据浮动区间内,传统控制方法的鲁棒性控制较弱,为此提出船舶变速恒频风电机组电压的鲁棒性控制方法。构建电压鲁棒性控制数学模型,使用双PWM协调控制策略,将变速恒频风电机组电压区分为动态电压以及稳态电压。利用传递函数计算电压的鲁棒性区间,完成稳态电压下鲁棒性控制;使用多态原则计算动态电压下鲁棒性区间,实现动态电压鲁棒性控制。实验数据表明,设计的船舶变速恒频风电机组电压的鲁棒性控制方法比传统电压鲁棒性控制方法的控制精度高一个数据集,并且具备极高的有效性。(本文来源于《舰船科学技术》期刊2018年12期）
赵爱云[3]（2018）在《变速恒频双馈风电机组频率控制策略》一文中研究指出分析了变速恒频双馈风电机组(DFIG)的频率控制策略。随着大规模风电并网,以往DFIG机组的调频能力难以适应,因此文中增加了频率控制单元和转速延时恢复模块。在Matlab中建立仿真系统,仿真结果表明,双馈风电机组在一定程度上可以快速响应频率的变化,提供有效的功率支撑,并且可有效改善系统的频率响应特性。(本文来源于《通信电源技术》期刊2018年01期）
刘梦亭,李俊勇,赵丽红[4]（2017）在《变速恒频双馈风电机组低电压穿越计算机控制方法研究》一文中研究指出为了提高变速恒频双馈风电机组低电压穿越能力,改善故障穿越后机组的稳定性,提出一种新的变速恒频双馈风电机组低电压穿越计算机控制方法。介绍了变速恒频双馈风电机组模型,其主要包括直流侧电容、机测变流器、网测变流器和变速恒频双馈机。在电压骤降程度较小的情况下,通过励磁方法实现低电压穿越计算机控制。在电压骤降程度较严重的情况下,通过转子侧Crowbar电路与直流侧Crowbar电路实现低电压穿越计算机控制。实验分析了电压骤降较小和较严重情况下控制方法的控制结果,以及变速恒频双馈风电机组低电压穿越性能,结果表明所提方法控制性能高。(本文来源于《科学技术与工程》期刊2017年35期）
李文津[5]（2017）在《变速恒频风电机组模块化柔性直流并网关键技术研究》一文中研究指出相对于传统的固定转速风机及全功率变换型风机,感应双馈风机以其有功/无功功率四象限运行、宽运行区间内最大风能捕获、较少的换流器投资等优势在大型风电场中得以广泛应用。交流并网以其可靠及经济性是目前感应双馈型风电场并网首选技术方案,但随着并网导则日趋严格,交流并网面临远距离输电时电缆容性充电电流太大等一系列无法克服的技术瓶颈。直流并网以其功率全控特性非常适用于大型风电场并网,且直流线路的隔离作用有助于提高风电场的低电压穿越能力。基于晶闸管器件的常规直流输电技术需要电网提供换相电压,且其稳定运行需要大量无功功率补偿;而基于IGBT器件的柔性直流输电技术则不存在上述问题,故非常适合于风电并网领域。模块化多电平拓扑是目前高压大容量柔性直流输电应用的首选技术方案,故本文以感应双馈型风电场经模块化多电平柔性直流并网作为研究对象,详细讨论其并网关键技术。本文对感应双馈风力发电机运行理论进行了分析,并理论推导了最大风能捕获、风机运行区域等内容,以建立后续研究理论基础。基于叁相静止及两相同步旋转坐标系下双馈电机及网侧/转子侧PWM变换器的数学模型,将磁场定向矢量控制技术应用于双馈电机的控制系统设计,设计其解耦控制策略。基于对子模块/换流器工作原理,本文提出适用于风电并网的模块化多电平柔性直流换流器启动控制策略,给出限流电阻与系统侧模块化多电平换流器交流电流峰值的数学关系(不控整流);并以避免换流器解锁瞬间过流为目标,设计含直流电压斜率控制的高频整流阶段控制器。针对感应双馈风机构成风电场的柔性直流并网控制,设计一种基于定子磁链定向和转子电流闭环控制的双馈风机启动控制,以抑制并网过程中的冲击电流。针对风电场启动及稳态运行,风场侧模块化多电平换流器的控制器设计使其外特性为理想电压;并引入阻尼控制信号以抑制稳态运行时风电场可能出现的输出功率波动;所提出的控制策略无需检测风电场物理量只在换流器本地即可实现。提出一种基于动态直流泄能电阻的模块化多电平柔性输电直流方案,以提高感应双馈型风电场的低电压穿越能力。当交流系统故障导致电压跌落时,详细分析动态直流泄能电阻的工作原理、动作判据及导通持续时间,以实现风电场低电压穿越;同时研究其与GSMMC在故障清除后电压恢复期的协调控制,以快速恢复风电场有功输出能力。仿真结果验证了动态直流泄能电阻实现风电场低电压穿越的有效性;且当故障清除后,风电场输出功率恢复速度高于国标相关技术参数要求。上海南汇风电场柔性直流并网工程已于2011年6月投入运行,该工程是亚洲首个柔性直流输电工程,同时也是世界首个基于风电场模块化多电平柔性直流并网这一代表柔性直流输电技术发展方向的示范工程。本文介绍了该工程的主要一次设备、换流站布局、运行方式等,并给出包括风机启动并网、系统功率阶跃等在内的现场试验波形,从而验证文中所提出适用于风电并网的MMC-HVDC控制系统的正确性。(本文来源于《华中科技大学》期刊2017-11-01）
刘浩[6]（2017）在《风电机组变速恒频液力调速系统研究》一文中研究指出由于能源短缺和环境问题的日益严重,可再生能源的开发利用受到世界各国的广泛关注。随着可再生能源技术的迅猛发展,风力发电技术日趋成熟,风电机组装机总量不断增加。传统的变速恒频风电机组需要使用变频器才能并网发电,存在齿轮箱故障率高、变频技术复杂等问题。由于单机容量的不断增大,其可靠性降低,平均故障维修时间增长;又由于故障增多,机组安装维护成本不断增加。传统的变速恒频风电机组制造、安装及运营维护已经遇到了瓶颈。为避免变频器给变速恒频风电机组带来的不利因素,满足日益严格的风电机组并网要求,提高风电机组的可靠性并延长其使用寿命,已经出现了基于液力调速技术的变速恒频风电机组。风电机组液力调速系统通过自动调节可调导轮叶片实现同步发电机恒转速运行,保证机组发电频率恒定,直接产生高质量的电能。其中导叶可调式液力变矩器在整个传动链中起控制和阻尼作用,能够减小系统的动态转矩波动,抑制传动系统的冲击载荷。液力调速风电机组具有体积小、重量轻、成本低、可靠性高等优势。本文依托教育部高等学校博士学科点专项基金“风电机组导叶可调液力机械调速系统研究”(20100061120057),深入研究了变速恒频风电机组中的液力调速系统,主要研究工作和相关结论如下。1.导叶可调式液力变矩器是风电液力调速系统实现变速恒频的核心控制元件。为研究导叶可调式液力变矩器的内特性,设计并制作了透明导叶可调式液力变矩器。采用CFD(Computational Fluid Dynamics)方法,分析了不同开度下导叶可调式液力变矩器的内部流动规律,并进行了粒子跟踪测速(Particle Tracking Velocimetry)试验,验证了CFD仿真结果的准确性和精度。通过CFD计算得到了导叶可调式液力变矩器的内特性、外特性和导叶调节特性,为导叶可调式液力变矩器作为控制元件应用于液力调速系统奠定了基础。2.对实现风电机组变速恒频功能的风电液力调速系统进行研究。根据液力调速装置的转速转矩方程,得到其整体传动效率以及导叶可调式液力变矩器传递功率占液力调速装置输入功率的比例。以导叶可调式液力变矩器的泵轮输入功率与液力调速装置的输入功率比值小于30%为目标,设计了循环圆有效直径D=425mm的导叶可调式液力变矩器;根据其CFD数值仿真结果,得到了其不同开度下的原始特性,建立了导叶可调式液力变矩器的数学模型。考虑到样机的制造成本,设计了行星排参数1?=2、2?=5和变矩器循环圆有效直径D=425mm的300k W风电液力调速功能样机。3.相似放大相同原始特性的循环圆有效直径D=425mm导叶可调式液力变矩器,研究了工程实际应用的2MW风电液力调速系统。结合风电机组液力调速装置的数学模型,计算得到了循环圆有效直径D=800mm,行星排参数1?=2和2?=4的风电液力调速装置的运行特性。根据风电液力调速装置的运行特性,对影响液力调速装置调速范围及效率的行星排参数1?和2?以及导叶可调式液力变矩器循环圆有效直径D进行了分析。制定了结构参数选取的原则,优化后的2MW风电液力调速装置行星排参数为1?=2和2?=5,循环圆有效直径为D=750mm。4.根据2MW变速恒频风电机组的运行特点,结合开闭环控制,提出并设计了采用频率切换策略的液力调速双模控制系统。建立了2MW液力调速装置控制系统仿真模型,对液力调速过程进行了动态仿真。由于试制的样机为300k W,所以采用同样的理论和方法,对风电液力调速功能样机运行特性进行了分析。基于样机参数,建立了样机的控制系统仿真模型并进行仿真模拟。仿真结果表明,双模控制系统能够精确控制同步发电机转速,并具有较快的响应速度。5.为检验风电液力调速装置的调速性能,验证所提出的双模控制系统的实际控制效果,对300k W风电液力调速功能样机进行了试验研究。试验测试了开环、闭环和双模控制叁种不同控制算法下,风电液力调速装置的调速效果。试验结果表明,双模控制算法将开环控制与闭环控制相结合,提高了控制系统的响应速度和控制精度,实现了风电液力调速装置输出转速的快速精确控制。将仿真结果与试验结果进行对比,验证了控制系统仿真模型的正确性。(本文来源于《吉林大学》期刊2017-06-01）
徐凤霞,郭嘉[7]（2016）在《变速恒频双馈风电机组建模及仿真分析》一文中研究指出为了研究变速恒频双馈风电机组在额定条件下运行时,小范围变化的风速对控制系统性能的影响,以双馈风电机组基础结构和工作原理为基础,应用小扰动分析方法,以随机变化的风速为干扰量,建立风电机组控制系统小扰动叁阶线性数学模型,经过仿真分析其动态和稳态性能,为后续优化控制算法的加入提供参考依据。(本文来源于《齐齐哈尔大学学报(自然科学版)》期刊2016年04期）
张倚天[8]（2016）在《变速恒频风电机组惯性控制对电力系统小干扰稳定性的影响研究》一文中研究指出随着风电产业的迅猛发展,风电技术取得了长足的进步,直驱永磁风电机组(Direct-drive Permanent Magnet Synchronous Generator, D-PMSG)以其结构简单、可靠性高等优点成为未来风电发展的重要方向。大规模风电接入将会给电力系统安全稳定运行带来严峻挑战,其中,电力系统小干扰稳定性会因风电集中式开发和远距离输送的特点而面临更大的威胁。并且,由于D-PMSG的解耦控制,使得D-PMSG对外表现出“无惯性”,在接入时会在一定程度上减小整个系统的惯性。解决该问题的常用方法是D-PMSG加入惯性控制,然而惯性控制的加入又会改变D-PMSG和接入系统的耦合关系,对系统的小干扰稳定性产生一定影响,故而在选择惯性控制策略和参数的时候应考虑系统小干扰方面的限制。因此,针对D-PMSG惯性控制对电力系统小干扰稳定性的影响,本文进行了如下研究：首先,介绍了D-PMSG在不同工况下的数学模型。D-PMSG的数学模型主要包括风力机、轴系、永磁同步发电机、背靠背变流器等基本组成部分和最大功率跟踪控制、变节距角控制、变流器机侧整流控制和网侧逆变控制等基本控制部分。其次,研究了基于特征值分析法的不同运行工况下D-PMSG简化模型。该简化模型保留了D-PMSG的主导状态变量,主要是适用于风电接入系统的小干扰稳定性分析。比较分析了D-PMSG详细模型和简化模型的特征值计算结果和主导状态变量仿真曲线。分析结果表明,特征值的计算结果和主导状态变量的仿真曲线在模型简化前后的仿真结果具有较好的一致性,从而证明了该简化模型是合理的。最后,仿真分析了D-PMSG'惯性控制对系统小干扰稳定性的影响。分析了下垂控制和虚拟惯量控制等两种惯性控制策略的运行原理,在PSCAD/EMTDC上建立了含D-PMSG的四机两区仿真系统。在接入风电不改变系统初始潮流的前提下,仿真分析了下垂控制和虚拟惯量控制的加入对D-PMSG自身小干扰稳定的影响特性,研究总结了加入惯性控制后D-PMSG有功出力,接入位置和控制参数对系统小干扰稳定的影响特性。(本文来源于《西南交通大学》期刊2016-05-01）
秦曜[9]（2016）在《基于变速恒频双馈发电机的风电机组主控系统研究》一文中研究指出近些年,由于世界各国对能源的需求迅速上升从而促进了工业化进程的加速发展。面对社会和经济可持续发展的重大挑战,解决日益紧张的能源危机同日益恶化的环境之间的问题,已经成为人们所关注的焦点。已有专家估计,从21世纪开始我们所使用的主要清洁能源包括:水能、太阳能、核能、风能等等。而在诸多新能源与新技术中,风能具有资源丰富、清洁环保等特点,倍受人们关注。目前,我国风电制造业技术最为匮乏的当属风机主控系统,基本依赖丹麦、奥地利等风力发电较为发达的国家。因为技术的欠缺,导致我国到目前为止都没有在国内进行统一生产。但是我国很多风机方面的工作者正在做着不懈的努力,一些企业和科研部门正在对兆瓦级风电机组进行着深入系统的研究。本文针对风力发电机组控制系统进行了基础性研究,建立了风力发电机组变桨距控制系统和偏航驱动系统数学模型并进行了仿真,对仿真结果进行了分析与研究。应用了MATLAB/Simulink软件建模仿真,在研究风力发电机组变桨距控制系统时采用了软件库中的数据。仿真结果表明,建立的风力发电机组变桨距控制系统和偏航驱动系统在算法上虽然可以达到设计要求,但在风机输出功率平滑性和稳定性上还有所欠缺。所以为了提高模型的稳定度,本文对风机变桨距系统和偏航驱动系统进行了模糊控制。从仿真结果来看,的确使上述两个系统在稳定性上得到了提高,对所设计的控制系统进行了完善。(本文来源于《沈阳工业大学》期刊2016-03-04）
苏睿[10]（2016）在《差动调速的变速恒频风电机组传动系统设计原理研究》一文中研究指出并网风力发电是技术相对成熟且有良好发展潜力的可再生能源生产形式之一。当前并网风电机组主要包括永磁直驱机组和双馈机组,但此类基于电力电子技术的变速恒频风电机组仍存在难以解决的技术瓶颈：‘整流-逆变’环节增加了电流的谐波成分；需要附加设备和提高控制难度以实现机组高/低电压穿越；特殊设计的发电机和变频装置增加了高性价比、高可靠性的大功率机组研制难度等。现有风电机组过度依赖发电机设计和电力电子技术,使上述问题难以有实质性突破,迫切需要开展新型风电机组的研发,以满足行业发展的需求。在此背景下,基于先进传动调速技术的新型变速恒频风电机组成为学术界关注的热点问题,本文具体针对其重要分支,即采用差动调速技术的风电机组,开展传动系统设计原理方面的研究,旨在为新型风电机组的方案设计、原理验证、性能仿真提供理论支撑和科学依据。本文系统分析了相关研究基础的不足,有针对性地提出了总体传动方案的设计方法,借助物理试验和建模仿真等手段对设计方案的原理可行性和运行有效性进行了研究。其主要内容和创新性成果如下：(1)提出了差动调速风电机组的总体传动方案设计方法。传动方案的布置形式和参数配置是新型风电机组总体方案设计的关键环节,但迄今尚无针对性的设计方法。因此,本文通过确定差动轮系的布置形式以及优化联接单元的传动比,形成了差动调速风电机组总体传动方案的设计方法,并依此得到具体的传动方案,作为后续物理试验和性能仿真的理论基础。基于差动调速原理,结合基本构件的转速和功率等临界条件,确定了差动轮系在总体方案中的布置形式；采用有限时间历程优化方法,以调速电机峰值功率最小作为优化目标,结合多个约束条件,对总体传动方案中叁套联接单元的传动比进行配置,最终得到传动比的优化值以及调速电机额定功率的理论值。此外,本文还提出并研究了差动调速风电机组的一种派生方案。(2)设计并搭建了国内首例差动调速的风电机组试验台,开展了差动调速风电机组传动原理的试验研究。试验系统由差动模块、电机模块和控制模块组成,通过调整硬件设备以及编制上位机控制程序,可以构建采用基本方案以及派生方案的差动调速风电试验系统,为后续的开放性试验研究奠定了基础。试验系统的功能需求为：以具有‘双输入-单输出’功能的差动齿轮箱为传动核心,变频电机模拟风轮以变转速输入,通过上位机程序控制伺服电机的转速,调节输出端同步发电机的转速至稳定,并用传感器采集了关键构件的转速、转矩等运行数据。通过处理实测数据,分析了关键构件的转速误差以及功率损耗,试验结果表明了采用基本方案及派生方案的差动调速风电机组具有传动原理可行性。(3)提供了适用于差动调速风电机组的建模和仿真方法,并在SIMULINK软件环境中开发了相应的仿真工具,可为日后的机组设计和性能评估提供技术支持。本文建立了兆瓦级差动调速风电机组模型,并在包括湍流风在内的多种风况输入下进行仿真分析,同时基于该模型进行了系统动态特性的分析以及基本方案和派生方案的对比仿真。研究并建立了差动轮系的叁轴动力学数值模型,将其作为总体传动模型的关键环节；研究并提出了针对差动调速风电机组的功率控制方法,包括额定风速以下的最大功率控制以及额定风速以上的恒功率控制；采用多种风速作为总体模型的输入,有针对性地研究差动调速风电机组在不同风速下的功率调节过程。通过仿真,获得了关键参数(包括叶尖速比、风能利用率、转速、功率等)的运行曲线,并对曲线的变化趋势进行了说明,仿真结果验证了所设计差动调速风电机组在模拟实际工况下的运行有效性,为日后进一步的研究奠定了技术基础。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2016-03-01）
变速恒频风电机组论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
船舶变速恒频风电机组电压的鲁棒性,需要控制在一定数据浮动区间内,传统控制方法的鲁棒性控制较弱,为此提出船舶变速恒频风电机组电压的鲁棒性控制方法。构建电压鲁棒性控制数学模型,使用双PWM协调控制策略,将变速恒频风电机组电压区分为动态电压以及稳态电压。利用传递函数计算电压的鲁棒性区间,完成稳态电压下鲁棒性控制;使用多态原则计算动态电压下鲁棒性区间,实现动态电压鲁棒性控制。实验数据表明,设计的船舶变速恒频风电机组电压的鲁棒性控制方法比传统电压鲁棒性控制方法的控制精度高一个数据集,并且具备极高的有效性。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
变速恒频风电机组论文参考文献
[1].刘琳.变速恒频风电机组故障建模与监测方法研究[D].华北电力大学(北京).2019
[2].王振龙,梁丽香.船舶变速恒频风电机组电压的鲁棒性控制[J].舰船科学技术.2018
[3].赵爱云.变速恒频双馈风电机组频率控制策略[J].通信电源技术.2018
[4].刘梦亭,李俊勇,赵丽红.变速恒频双馈风电机组低电压穿越计算机控制方法研究[J].科学技术与工程.2017
[5].李文津.变速恒频风电机组模块化柔性直流并网关键技术研究[D].华中科技大学.2017
[6].刘浩.风电机组变速恒频液力调速系统研究[D].吉林大学.2017
[7].徐凤霞,郭嘉.变速恒频双馈风电机组建模及仿真分析[J].齐齐哈尔大学学报(自然科学版).2016
[8].张倚天.变速恒频风电机组惯性控制对电力系统小干扰稳定性的影响研究[D].西南交通大学.2016
[9].秦曜.基于变速恒频双馈发电机的风电机组主控系统研究[D].沈阳工业大学.2016
[10].苏睿.差动调速的变速恒频风电机组传动系统设计原理研究[D].华北电力大学(北京).2016
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