第三章 节 　风力发电机组的特性分析 《风力发电机组监测与控制》课件.pptxVIP

风力发电机组监测与控制;第三章　风力发电机组的特性分析;第三章　风力发电机组的特性分析;第一节　风力发电机组的基本特性;一、风力机的特性;图3-3　风力发电机组在运行区域内的转矩-转速特性;三、实度对风力机特性的影响;图3-4　不同叶片数量情况下的-λ曲线;四、CQ-λ曲线;五、CT-λ曲线;六、KP-1/λ曲线;六、KP-1/λ曲线;七、转速变化的影响;八、桨距角变化的影响;九、变桨调节;第二节　传动系统的动态特性;第二节　传动系统的动态特性;一、刚性轴模型;柔性轴模型认为低速轴和高速轴是柔性的，它允许叶轮转子和发电机转子有各自的旋转自由度。叶轮转子的加速度依赖于气动转矩和低速轴转矩之间的不平衡。发电机转子的加速度依赖于高速轴转矩和发电机反转矩之间的不平衡。轴的转矩可以通过式子T=kθ+Bθ(T、k、B、θ分别为传动轴的转矩、刚度、阻尼、角位移)来计算。下面分别分析传动系统各个组成部分的动态特性。 可以用一个简单的弹簧-质量-阻尼模型来描述叶轮和低速轴的动态特性，受力示意图如图3-13所示。可建立模型如下： T′wtr=J′wtrdω′wtrdt+D′e(ω′wtr-ωgen)+k′se(θ′wtr-θgen)dθ′wtrdt=ω′wtr-Tgen=Jgendωgendt+D′eωgen-ω′wtr+k′se(θgen-θ′wtr)dθgendt=ωgen(3-12);二、两质块柔性轴模型;图3-13中，J′wtr为叶轮折算到高速轴的转动惯量，T′wtr为叶轮折算到高速轴的转矩，Tgen为发电机转矩，Jgen为发电机转动惯量，D′e为系统阻尼粘性系数，k′se为系统等效刚度。此外，还可定义ω′wtr为折算到高速轴的叶轮角速度，ωgen为发电机角速度，θ′wtr为折算到高速轴的叶轮角位移，θgen为发电机角位移。于是可建立模型如下： T′wtr=J′wtrdω′wtr/dt+D′e(ω′wtr-ωgen)+k′se(θ′wtr-θgen) dθ′wtr/dt=ω′wtr -Tgen=Jgendωgen/dt+D′e(ωgen-ω′wtr ) +k′se(θgen-θ′wtr) Dθgen/dt=ωgen (3-12);第三节　发电机及变流器的特性;一、普通异步发电机的特性;一、普通异步发电机的特性;(一)机械特性;(二)电气特性;图3-16　异步发电机功率和转差率的关系(750kW，4P);图3-17　绕线转子异步发电机转矩-转速调节特性;二、双馈异步发电机及变流器的特性;(一)双馈异步发电机及变流器的工???原理;(一)双馈异步发电机及变流器的工作原理;(一)双馈异步发电机及变流器的工作原理;(二)发电机及变流器的特性;1.基本关系;2.坐标变换;图3-22　坐标变换系统;3.磁场定向;三、永磁同步发电机及变流器的特性;(一)永磁同步发电机的电压控制;1.不控整流+直流调压+可控逆变(图3-24);2.可控整流+可控逆变(图3-25);(二)永磁同步发电机与变流器的特性