毕业论文风力发电系统控制模型的建立和仿真分析.doc
上传人:天马****23 上传时间:2024-09-12 格式:DOC 页数:80 大小:3.2MB 金币:10 举报 版权申诉
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摘要风能作为一种清洁的可再生能源,在当今能源短缺的情况下,变的越来越重要。由于风的不稳定性和风力发电机单机容量的不断增大,使风力发电系统和电网的相互影响也越来越复杂,因此,对风力发电系统功率输出的稳定性提出了更高的要求。控制系统对提高风力发电系统功率输出的稳定性有很大的作用,所以有必要对控制系统和控制过程进行分析。本设计主要依据风力发电机组的控制目标和控制策略,通过使用电力系统动态模拟仿真软件PSCAD/EMTDC,建立变桨距风力发电机组控制系统的模型。为了验证控制系统模型的可用性,建立风力发电样例系统模型,对样例系统进行模拟仿真,并对所得的仿真结果进行了分析,从而证实了风力发电机组控制系统模型的可用性,然后得出了它的控制方法。通过对风力发电机组控制系统的模拟仿真,可得如下结论:风力发电机变浆距控制属非线性动态控制,在风力发电机组起动时,通过改变桨叶节距来获得足够的起动转矩,达到对风轮转速的控制的目的;当风速高于额定风速时,通过自动调整桨叶节距,改变气流对叶片的攻角,从而改变风力发电机组获得的空气动力转矩,满足风力发电系统输出功率稳定和功率曲线优化的双重要求。关键词:风力发电;控制系统;PSCAD/EMTDC;仿真分析AbstractThewindenergywhichisusedasakindofcleanandreproducibleenergy,nowadaysgetsmoreandmoreimportantintheenergyscarcitycases.Becauseinstabilityofthewindandcontinuousenlargingcapacityofthesinglemachineinwindpowergeneration,mutualeffectbetweenthewindpowersystemandthegridismoreandmorecomplicated,sothehigherdemandisbroughtforwardaboutthestabilityofoutputpowerofthewindpowergenerationsystem.Thecontrolsystemmayenhancethestabilityofoutputpower,thereforewehavethenecessitytoanalysescontrolsystemandthecontrolprocesses.Thedesignmainlybasesonthecontroltargetandstrategiesofthewindpowergeneration.WehaveestablishedthealterablepitchcontrolmodelusingthepowersystemdynamicsimulationsoftwarePSCAD/EMTDC.Alsowehaveestablishedthemodelofthewindpowersystemforvalidatingtheusabilityofthecontrollermodel.Wehavesimulatedthewholesystemandanalyzedtheresultofsimulation,andconfirmedtheusabilityofthecontrollermodelanditscontrolmethod.Wehavesimulatedthecontrolsystemmodelofthewindpowergeneration,andgotaconclusions:Thealterablepitchcontrolofwindpowergenerationisthenon-lineardynamiccontrol,controlsystemchangedpitchangleforacquiringstartingtorquewhilethewindpowergenerationstarted;weadjustedthepitchangleforchanginganglewhichairflowblowvane,whenthewindspeedexceedratedspeed,thenchangedthetorqueofaerodynamicsforSatisfingdualdemandwhicharesteadypoweroutputofthewindpowergenerationandoptimizingthepowercurve.Keywords:Windpowergeneration;Controlsystem;PSCAD/EMTDC;Simulationandanalys