课程设计任务书

目录摘 PSCAD软件简 PSCAD样例说目录摘 PSCAD软件简 PSCAD样例说 继电保护样例功能与工作原理分 继电保护样例仿真模型的建立过 继电保护样例仿真结果分 4双馈风力发电机仿真模型的建 双馈电机的等值电路和向量 双馈风力发电机功率传 双馈风力发电机数学模 风速模型的建 风力机模块建 风力机桨距角模 风力机双PWM变流器SVPWM控制模 双馈电机模 双馈电机PSCAD显示模 双馈风力发电机仿真结果分 风速仿真结果分 风力机仿真结果分 双馈风力发电系统仿真结果分 567仿真过程中遇到的问题及解决的方 心得体 参考文 附 附录1：继电保护原理 附录2：继电保护仿真电路 附录3：双馈风力发电机原理 附录4：双馈风力发电机仿真电路 11对此,世界各国普遍重视对风电产业的投资,各国纷纷成立风电研发部门,不断创新风电技术。随着大型并网风力发电机组开发技术的成熟,风力发电机组的装机率已经成为了研究的重要方向。由于恒速恒频风力发电系统风机的转速恒定,风能的利用率不高,从1990年开始到至今,风力发电逐步经历了由恒速恒频到变速恒频的过双馈电机在同步、超同步和次同步运行工况时的功率传输,d-q坐标系下网侧和转子侧变换器的控制策略。最后,PSCAD仿真平台,构建变速恒频双馈风力发电采用的电网电压定向矢量控制技术,2.PSCAD软件简2.PSCAD软件简器和TCP/IP协议。2.1•••2.2EMTDC（ElectroMagneticTransientinDCSystem）电子仿真及其非线性控制的多功能（VersatileTool）工具。PSCAD（PowerSystemComputerAidedDesign）EMTDC的前处理程序，用户在面板上可以构造电气连接EMTDC/PSCAD还可以广泛的应用于高压直流输电、FACTS控制器的设计、电力Simulator，RTDS）的前置端(FrontEnd)。此外，EMTDC/PSCAD还具有强大的自定2.3PSCAD/EMTDC在时间域描述和求解完整的电力系统及其控制的微分方程(包括2.3PSCAD/EMTDC在时间域描述和求解完整的电力系统及其控制的微分方程(包括程。PSCAD/EMTDC的结果是作为时间的即时值被求解。但通过内置的转换器和测多运行工具(Multiplerunfacilities)经常用来进行数以百计的模拟从而在下列来进行。(毫微秒级•••••• •••••• （orkstation继引进了EMTDC/PSCAD、RTPRTDSMATLAB3.PSCAD样例说3.1-TwoThevinenImpedancesourcesconnectedvia3.1-TwoThevinenImpedancesourcesconnectedviaone100kmtransmission（100km长度相连-Systemvoltageis230kVsettableviasourceSimulatestwosubstationsconnectedviaonetransmissionline.-Fourfaultpositionsforfullfaultcontrolaheadandbehindstation（设计了四个故障点-Twobreakersareindependentlytimedcontrolled.(Defaultis（两侧的断路器可以通过时间，默认是合上的-Independentbreakerpoletrippingis（可以实现分相操作-ThiscaseusesglobalTochangebetween-right-clickonyourprojectnameintheprojectGlobalFromthepop-（在模型上右键单击名称，从弹出窗口中选择全局常量。-Inthiswindow,changethevalueofftothedesired（f-AlsomakesurethatyouselecttheappropriatesystemfrequencyinRTP/COMTRADE230kV，60Hz52.9[ohm]230kV，60Hz52.9[ohm]43-1表示没故障，1相接地故障，2B相接地故障,3C相接地故障，4AB两相接地故障，5AC两相接地故障，6BC两相接地故障,7ABC三相接地故障，8AB两相相间短路故障，9AC两相相间短路故障,10BC间短路故障,11ABC1-6个数，每3.23-2模型定义为采用三相的230kV，60Hz3-2模型定义为采用三相的230kV，60Hz的电源，其阻抗是52.9[ohm]，相位角是NO，外控频NO，电230kV，电压启0.05s，频50Hz，相3-33-63-60on断路器是闭合的，1off断路器是打开的。断路器控制可以配置自率率4.184MVAR3-10设置参3-10设置参3-12图3-113-13图3-113-13设置参3-143-153-143-153-16故3-16故障时刻记3-173-183-173-184双馈风力发电机仿真模型4.14.1.14-4双馈风力发电机仿真模型4.14.1.14-Urs=+jXI-jX(I-IIrr s=Us+(rs+jxs)I==Im+=Us+(rs+jxs)I==Im+I=sEd+(rr+jsxr)I60fp在建立双馈电机的数学模型前,先选定好电压、电流、磁链的正方向。A、B、4.1.2者的关系如下:P2=Pm=P1-双馈电机亚同步运行时,0<s<1,P2=sP1>0在建立双馈电机的数学模型前,先选定好电压、电流、磁链的正方向。A、B、4.1.2者的关系如下:P2=Pm=P1-双馈电机亚同步运行时,0<s<1,P2=sP1>04.1.34.1.3u=-rA+A1u=-rB+B1u=-rC+C1u=-ra+a2u=-rA+A1u=-rB+B1u=-rC+C1u=-ra+a2u=-r bb2u=-r cc2ubiayyByCyyA0-iA0000000000000uyrBBB1uC 0-iC0000du=0 dtyara 2au0 y00-iA0000000000000uyrBBB1uC 0-iC0000du=0 dtyara 2au0 y00r b2 b b0LLsriss=y iL r rrrT其中yyy=（）sABCT=yyyTi=-iisABCTi=-iirabc-1-1+ 22 =-1-1L+ 212212+Ll1-m2-1-1+m lm22-1-1=LL+mm lm2122Lm12+Ll2-Lm-Lmm2-1-1+m lm22-1-1=LL+mm lm2122Lm12+Ll2-Lm-Lmcos(q+1200cos(q+12000 = =1200cos(q)（4-qm1 qJdw+Dw+KT=TeL nppp式中：TLJDKJT- eLn(4-pa)siq00）si（q(4-04.24.2.1风速模型的4.2.2风力机模块2vP=0.5pr (l,b)tpw =P/w=1C4.2.2风力机模块2vP=0.5pr (l,b)tpw =P/w=1CArv3/Mtpw2式中：Pt为风轮吸收的机械能(W);TM为风力机机械转矩ρ(Nm)(kg/m3);R(m);vw(m/s);Cp(α,β)C(l,b)=-0.4b-5)(4-pli其中lwr、11-=ll+0.08bb3vwiTlo4.2.3风力机桨距角4.2.3风力机桨距角机组的变速来实现，因此当风速低于额定风速时，桨距角β0°ACtrl1B0P+-DIF4.2.4风力机PWM变流SVPWM控制 AA++BB--CC ACtrl1B0P+-DIF4.2.4风力机PWM变流SVPWM控制 AA++BB--CC g22g23g24g25在交流励磁变速恒频风电系统中，DFIGP，QDFIG18000.0[uF]18000.0Pitchcontrol:010P135DDD ABC462DDD NP+-++FId_refD taIF tb tcP+-++Iq_refD IFF计算扇区的基本电压矢量和零矢量的作用时间;4)矢量过度时间计算;5210P135DDD ABC462DDD NP+-++FId_refD taIF tb tcP+-++Iq_refD IFF计算扇区的基本电压矢量和零矢量的作用时间;4)矢量过度时间计算;5210PDDDABCDDDNL +w +u- L+w- SaPDDDABCDDDNL +w +u- L+w- SaSSd=3s/ bqc=-us+Duds+(4-=-us-=d+Duds==w= +d u¢udsdsd、FPP-DA++D-+Dd-IIBFF*qC0P+D+--DIFF**=-us+Duds+(4-=-us-=d+Duds==w= +d u¢udsdsd、FPP-DA++D-+Dd-IIBFF*qC0P+D+--DIFF**svpwm_gridg4.2.5双馈电机模WoundRotorInductionMachineIa1 SIIc1 W（0.98机最初的暂态结束（过渡到稳态）后采用转矩控制。本组件可以和“4.2.5双馈电机模WoundRotorInductionMachineIa1 SIIc1 W（0.98机最初的暂态结束（过渡到稳态）后采用转矩控制。本组件可以和“Tload4.2.6双馈电机PSCAD显示模Ea11+Ear1+G1+Eb11+Ebr_1+G1+G1+Ec11+G1+G1+G1+fG4.2.6双馈电机PSCAD显示模Ea11+Ear1+G1+Eb11+Ebr_1+G1+G1+Ec11+G1+G1+G1+fG1+G1+G1+G1+G1+P_DFIG1+Q_DFIG1+风力机仿真结风力机仿真结4-204-21CP4-204-21CPP=1CpR2rvmp2双馈风力发电系双馈风力发电系统仿真4-234-264-264-27表示双馈风力发电机组在多个工况下的有功、无功、风能利用系CP响应曲线。从图中可以看出,在转子交流励磁的作用下,双馈风力发电机组可以0,即单位功率因数运行。在额定风速以下,MPPT控制策略起作用,维CP在最大值。随着风速的增加,机组输出有功功率也不断增加,当风速超过额定风5仿真过程中遇到的问题5仿真过程中遇到的问题及解决的WindowsXP（servicepackPro_EE”中2、运行“2、运行“F:\PSCAD4.2\IntelVisualFortran2011-破解版”下面明你装的系统缺少可支持PSCAD的Fortran语言程序，那么下载个VisualFortran6.5，安装上并导入PSCAD中即可，导入路径：Edit→WorkspaceSettings…→Fortran→6、心得和掌握。PSCAD6、心得和掌握。PSCAD交流一下发现别人出色的地 多多学也要善于发现别人的不足之 吸7、参考.7、参考.李谦,李永东.PWM整流器闭环控制研究[J