高功率密度笼型异步风力发电机通风结构优化分析

针对电机内的通风冷却系统,以一台2.5 MW高功率密度笼型异步风力发电机为例,基于流体力学基本理论,研究了电机内的通风系统和流体的流动原理,对电机的通风结构进行流体场仿真计算。对电机使用的通风结构进行优化,改变电机转子轴向通风道的数量,通过对不同方案的对比分析,最终得出了电机内流量和流速均匀分配的最优方案,限制了电机的温升,提高了电机运行的可靠性。

笼型异步风力发电机转子电阻辨识与仿真

针对笼型异步风力发电机,采用扩展卡尔曼滤波器——即线性化的滤波算法来估测电机的转子电阻Rr。该方法通过检测笼型异步风力发电机的定子电压、电流及转速,在线辨识转子电阻,Matlab/Simulink仿真表明,该方法可准确、快速地辨识出转子电阻。

笼型异步风力发电机新型滑模无速度传感器控制

设计了基于滑模的笼型异步风力发电机无速度传感器控制算法,提出了一种新型滑模面,根据李亚普诺夫稳定性理论设计了速度自适应律,分析了滑模面参数选择对提高系统收敛速度的影响。与传统滑模无速度传感器控制相比,该算法可降低滑模增益的选择,提高系统稳定性和收敛速度。最后,通过仿真验证了该算法的控制性能。

全功率笼型异步风电系统低电压穿越控制策略

随着风电装机容量不断扩大对风电场的低电压穿越能力提出了更为严格的要求,而传统的笼型异步发电机组本身并不具备低电压穿越能力。本文针对全功率变流器的笼型异步风电机组,在深入研究该机组的运行特性和控制策略的基础上,分析了电网电压跌落过程中引起全功率变流器直流侧电压波动的原因,提出了一种基于功率跟踪优化和网侧无功优先输出的控制策略。在电网电压跌落时,该控制策略根据网侧变流器的功率变化切换功率跟踪曲线以减少发电机的有功输出,抑制直流侧过电压。同时,根据国网公司并网技术规范要求,电网无功电流以及电网电压的跌落深度时迅速向电网提供无功,提升电网电压。仿真结果表明该控制策略可以有效抑制直流侧电压的波动,提高了笼型异步风电机组的低电压穿越能力。

计及风电场发电功率不确定性的电力系统模糊潮流

风速随机性与间歇性的存在,给大型风电场并网后电力系统的稳定运行提出了新的问题和挑战。本文应用概率统计及模糊集的相关理论对计及风电场发电功率不确定性的电力系统模糊潮流计算进行了研究。首先取给定参数值的威布尔曲线作为风速概率统计分布,并基于随机模糊相容性原理,将其转换成风速的可能性分布,再结合笼型异步风力发电机的风速-功率关系特性曲线建立了风力发电机组出力的非线性模糊模型;并在对该模糊模型线性化的基础上,采用基于潮流分析灵敏度的方法对系统模糊交流潮流的可能性分布进行了求解。最后给出了计及风电场的IEEE14算例系统下的仿真结果。