变速恒频风力发电机组电气控制系统的研究检测技术与自动化装置专业论文.docxVIP

摘要在全球能源消耗不断增长和环境污染日趋严重的今天，风能作为一种绿色清洁的可 摘要 在全球能源消耗不断增长和环境污染日趋严重的今天，风能作为一种绿色清洁的可 再生能源，受到世界各国的普遍重视，风力发电技术也成为各国学者竞相研究的热点。 变速恒频风力发电机组电气控制系统是整个风电系统的重要组成部分，对风力发电 机组平稳可靠运行、高效利用风能起到非常噩要的作用。本文以完成变速恒频风力发电 机组电气控制系统为目标，围绕着系统功能的实现和控制方法展开了研究。 首先，本文从研究无刷双馈电机的结构和工作原理出发，详细推导了无刷双馈电机 转子速d-q数学模型和双同步MT模型，并在Simulink系统仿真环境下，构建了无刷双 馈电机的仿真模块。通过对无刷双馈电机定二F磁链矢量控制策略的研究，建立了无刷双 馈变速恒频风力发电控制系统的Simulink仿真模型，并进行了仿真分析。 其次，本文对变速恒频风力发电系统的运行状态进行了研究，分析了系统从启动到 停止过程中，各个工作状态下的控制要求和控制方法。根据电控系统的控制要求，对系 统的输入输出信号和控制单元进行了分析。在此基础上确定了控制器硬件配置及部分信 号接口电路，并基于模块化的编程思想，设计了控制程序。 最后，为提高控制系统过程可视化效果，以组态软件Wincc6．0为平台，设计了变 速恒频风力发电系统监控软件，在PLCSIM、Step7、Wincc6．0中对部分功能进行了仿真 联调。 通过对系统进行的理论研究、仿真分析和软件调试，验证了无刷双馈电机数学模型 和变速恒频风力发电控制策略的正确性，为下一步的理论研究和工程实现提供了技术基 础。 关键词：无刷双馈电机，风力发电，变速恒频，矢量控制，监控系统 AbstractDue Abstract Due to the huge consume of global energy and heavy pollution of environment which non-renewable source causes day by day,as a green，clean and renewable source，wind power gain more and more attention by governments from different countries in the world． Meanwhile the wind power technology also becomes research hotspot of many country’S scholars． Electric control system for VSCF wind turbine generator is an important pan of the wind power system，which will play a very important role to keep it running stably and fully utilize wind energy source．The topics demonstrated in this paper focus on implementation of system function and study of control method，aims to finish electric control system． Firstly,this paper started from study of the construction and operating principle of BDFM，which then deduce the rotor speed d·q mathematical model and dual synchronous MT model of BDFM in details，built simulation model of BDFM in Simulink．Base on the study of BDFM stator magnetic flux linkage vector control strategy,the control model of VSCF wind turbine generator Was built and analyzed by Simulink． Secondly，it analyzed the operating conditions of VSCF wind turbine generator system， control requirements and strategies in different running states