科研素质训练PPT

1、Design Study of Doubly-Fed Induction Generatorsfor a 2MW Wind Turbin2MW风力双馈异步电动机的研究设计风力双馈异步电动机的研究设计日期：2014.4.201. 背景介绍2. 实验部分3. 结果与讨论 主要内容4. 结论背景介绍兴趣是持续风力涡轮机,尤其是那些拥有一个额定功率的许多兆瓦这个流行主要由既环保,也可用的化石燃料。立法鼓励减少碳足迹的所谓的地方,所以目前正在感兴趣的可再生能源。风力涡轮机仍然被看作是一种建立完善的技术,已形成从定速风力涡轮机,现在流行的调速技术基于双馈异步发电机(DFIGs)。风力是一DFIG变速与转子

2、变频器控制使转子电压相位和大小调整以保持最佳扭矩和必要的定子功率因数文13。 背景介绍 DFIG技术是目前发达,是常用的风力涡轮机。定子的DFIG是直接连接到网格与电力电子转子变换器之间,用以转子绕组的网格。这个变量速度范围是成正比的评级的转子等通过变频器调速范围30%4、5、6、7转子转换器只需要的DFIG总量的30%的力量而使全面控制完整的发电机输出功率。这可能导致显著的成本节省了转子转换器4。滑动环连接,但必须保持转子绕组,性能安全可靠。电源发电机速度特性,如图1所示为2 MWwind汽轮机。对于一个商业发电机速度随风速,然而这种关系是为某一特定地点。作为风速,并因此机速度快、输出功率下

3、降了的风力发电机减少直至关闭时提取风是比损失的发电机和液力变矩器。操作模式已经提出,风力机制造商宣称延伸速度范围以便在较低的速度力量提取的风是比损失在系统等系统能保持联系。这个建议标准的双(DF)连接在正常使用调速范围所谓DF异步发电机(“模式是用来延长低速运行。先前的工作已经显示了IG模式能够运作的DFIG滑到80%8。这一变化在运行时实现定子从电网DF模式,然后短巡回定子使国际组操作。所有的发电机组转子变频器在流经IG模式。免疫球蛋白曲线相同的曲线为30% DF滑动。估计国际组电力提取的风在低速下所获得的曲线,推断DF模式。参考扭矩由控制器(DF和IG模式),就可以很容易地来源于这样的曲线

4、。扭矩-速度数据可以存储在一个查表所以参考转矩和转速变化自动。这个能力的现代DF风力涡轮机不同的无功功率吸收或产生6、第九条、第十条让风涡轮参与无功功率平衡的格子里。无功功率在电网的连接中描述的工作,由英国,连接条件小节CC.6.3.211从国家电网。无功要求风电场的定义是由图2。MVAr点相当于功率因数为0.95领先于额定兆瓦MVAr B点相当于功率因数为0.95滞后于额定兆瓦C - MVAr 5点的额定兆瓦D点- MVAr 5%额定兆瓦E - MVAr 12点的额定兆瓦背景介绍l材料实验部分1. 一个一个7.5亿千瓦实验室试验平台。亿千瓦实验室试验平台。2. 动态控制器的性能和动态控制器的

5、性能和IG模式为模式为DF中显示的是中显示的是这段这段2 MW风力涡轮机。风力涡轮机。 实验部分参考价值的扭矩模式控制器DF(见图1)和定子无功使网格代码要求达到11,图2。摘要研究了两种速度,使部分的控制性能表现出两上方和下方的标称功率的20%限制电网的规范要求。一个命名可以达到3亿千瓦,约1150转(小于标称功率的20%)一个额定功率是达到125千瓦1550转(超过20%的额定功率)。参考和实际的扭矩、网球、定子无功功率,Qs,都显示,两者的速度在图5。实验部分参考扭矩,越富有,因为这两者都是具体的名义转矩速度对于一个给定的速度计算出图1;2672海里为1150转速和7701海里的1550

6、转速。200海里的速度在双方的动态响应,说明了一步,改变扭矩。参考定子无功功率,Qs *,螺杆转速变化之间的1150年所指定的范围栅格规程的要求;最初5%的生成与更进了一步,在t = + 5%的3.5s产生电力。在1550转定子动力因素、pfs *,最初0.95并逐步改变在t = 3s团结pfs和最后一步,在t = 0.95滞后4s pfs)。矢量控制回路的调整为一个时间常数的0.9s 0.1秒,为特和Qs循环。矢量控制的设计是为了有一个较慢的带宽比当前的规定。实际转子电流直接、irds、正交、irqs、部件对应figure6图5中显示。这个步骤的影响是明显的变化对Te * irqs(上标s指

7、出变量是指在定子)。这个irqs *元件包含小瞬态响应1550 rpm在t =三分球和t = 4s是由于步改变Qs价值。这个步骤改变Qs *,如图5,导致快速变化的irds *,图6,如有初步的误差和实际Qs作为参考一会儿,管理作为回应。现行规定,确保带宽防止控制器对这样的流动而不断地获得适当的反应速度这个方程为基础的调谐用来控制器的设计出相似的比例和积分所得的值为现行规定直接和正交循环的。结果与讨论结果与讨论结果与讨论结果与讨论双方的性能和IG模式DF已经在上一节。两者都是基于内部控制电流环和外部控制回路为转矩和定子无功功率损耗的案例和转矩和定子磁链的IG。再加上解耦方程的PI控制器的影响,

8、降低产量之间的交叉耦合循环。最后一部分工作的研究做出贡献的稳态组件的转子电压,全部在方程式(1和2),2千瓦机器来评估的重要性,在不同的速度方程式解耦。转子电压、工具、转子电流、国税局,居于万物的工具和组件由方程式(1和2)进行了DF转速范围内(1000年到1950年转矩确定)的正常从图表1),和定子动力因素、pfs、范围的0.9落后领先到0.9%。只有pfs被视为GSI可能保持团结酚醛风轮变频器连接到网格的独立的劳损。结果与讨论图9所示的是变化的速度和vrdqs定子无功功率范围的调查。vrds组件的主导的稳态的sfirqs的压降和sq后被忽略的是零组件选择参考帧。这可以比较图9和数字。在一个

9、2千瓦的vrqs机床主导下的sf(Lm / Ls)sd期限为低的总泄漏,降低电感、irds交叉耦合效应的术语和s取向的sq构件框架设置为零。在vrqs变化在恒定的速度(并因此转矩)是由于从irds交叉耦合的定子无功功率调节,Qs,因此pfs这个工具vrqs统治级的组件和对称1500rpm;thesynchronous速度4-pole机。这是经公园等13。 在稳态变化直接,irds、正交、irqs、转子电流部件对速度和Qs如图10。irds元件的功率因数、调节定子无,通过控制Qs和太少s组件调节。irds确定的价值的比例提供发电机无功功率的定子和转子回路。irds增加越来越积极的比例从转子回路Q

10、同时减少了问从出口到Q的静定。越来越消极irds增加问从,减少了定子电路的转子的一面,直到Q是由转子出口。Qs随维持理想Te,因此irds组件无会持续pfs在更高的速度。大致上是恒定的irqs元件恒速恒转矩的力量,积极为产生的定位框架和直接和正交轴排成一线国税局的大小是为所有的额定内部条件图10。结果与讨论其余的这部分说明了转子的电压,vrdqs、稳态部件从方程式(1和2)。这个Rrsirds术语及术语vrds Rrsirqs vrqs仅仅是irdqs,如图10,攀登通过后,所以不显示。 jsfirdqs的交叉耦合条件vrdqs如图11所示， jsfirdqs有助于vrds和sfirds从 v

11、rqs。sfirds由组成随既速度和定子无功功率为定子无功成正比,与转矩对于一个给定的定子动力因素。sfirds随着年龄的增长而增长速度的组件负载力矩增加如图1。sfirqs组件是主导学期在vrds组成eqn(1),在不同步性的速度。在极性的结果sf定义和大小的扭矩。irdqs大小是由频率升高而升高，sf与总漏电感。图12表明vrdqs由j(Lm/Ls)和sf和sdq组成，(Lm/Ls)sfsq有助于vrds，这个学期大致上是零因定位框架。 (Lm/Ls)sfsd抑制 vrqs 的组成，(Lm/Ls)sfsd的形状组成完全由sf.决定。结果与讨论分析vrds和vrqs组成的可行性是由占统治地位

12、的条款。s定位框架的结果sq和vrds前馈术语被忽略所以稳态vrds组件的结果是Rrsirdssfirqs。三种截然不同的区域,然后可以识别sub-synchronous速度，关于同步速度，和超同步速度。vrds的瞬态响应的对于一个步骤irds*主导下的pirds. p(Lm/Ls)sd作为一个微不足道的效果了sd 术语是恒定的,假设一个僵硬的网格。irds*的脉冲一步稳态值影响的vrqs在vrds的稳态条款，vrqs稳定的状态是由主导下的sd 期限，Vrqs的瞬态响应由irqs*来的是由pirqs周期正如步骤irqs最初是高的。p(Lm/Ls)sq有一个最大的作用时sq约等于零，在vrqs的vrds周期和步骤周期所有的经验值变化的irqs *。结 论首先分析了控制器的响应和IG模式DF连接DFIG MW风力涡轮机。2这台机器参数为2千瓦机,为商用WRIM用于风力涡轮机,由制造商。2千瓦机参数用于这项工作并不仅仅是一种线性比例的前期准备工作在7.5万千瓦的特性与不相同的两个人