1、遼寧工程技術(shù)大學(xué) 微電網(wǎng)技術(shù)課程設(shè)計(jì) 設(shè) 計(jì) 題 目：雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)基于定子磁鏈的矢量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 院（系、部）： 電氣與控制工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級： 智能電網(wǎng)信息工程 姓 名： 蘇小平 學(xué) 號： 1305080116 指 導(dǎo) 教 師： 劉春喜 宋立業(yè) 日 期： 2016-10-12 電氣工程系課程設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)評分模板課程設(shè)計(jì)成績評定表學(xué)期2016/2017第一學(xué)期姓名蘇小平專業(yè)智能電網(wǎng)信息工程班級電網(wǎng)13-1課程名稱 微電網(wǎng)技術(shù)設(shè)計(jì)題目 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)基于定子磁鏈的矢量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì) 成績 評分項(xiàng)目優(yōu)良中及格不及格設(shè)計(jì)表現(xiàn)1.設(shè)計(jì)態(tài)度非常認(rèn)真認(rèn)真較認(rèn)真一般不認(rèn)真2.設(shè)計(jì)紀(jì)律嚴(yán)格遵守遵守基本遵守少

2、量違反嚴(yán)重違反3.獨(dú)立工作能力強(qiáng)較強(qiáng)能獨(dú)立設(shè)計(jì)完成基本獨(dú)立設(shè)計(jì)完成不能獨(dú)立設(shè)計(jì)完成4.上交設(shè)計(jì)時(shí)間提早或按時(shí)按時(shí)遲交半天遲交一天遲交一天以上設(shè)計(jì)說明書5.設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)思路清晰，結(jié)構(gòu)方案良好，設(shè)計(jì)參數(shù)選擇正確，條理清楚，內(nèi)容完整，結(jié)果正確設(shè)計(jì)思路清晰，結(jié)構(gòu)方案合理，設(shè)計(jì)參數(shù)選擇正確，條理清楚，內(nèi)容較完整，極少量錯(cuò)誤設(shè)計(jì)思路較清晰，結(jié)構(gòu)方案基本合理，設(shè)計(jì)參數(shù)選擇基本正確，調(diào)理清楚，內(nèi)容基本完整，有少量錯(cuò)誤設(shè)計(jì)思路基本清晰，結(jié)構(gòu)方案基本合理，設(shè)計(jì)參數(shù)選擇基本正確，調(diào)理清楚，內(nèi)容基本完整，有些錯(cuò)誤設(shè)計(jì)思路不清晰，結(jié)構(gòu)方案不合理，關(guān)鍵設(shè)計(jì)參數(shù)選擇有錯(cuò)誤，調(diào)理清楚，內(nèi)容不完整，有明顯錯(cuò)誤6.設(shè)計(jì)書寫、字體

3、、排版規(guī)范、整潔、有條理，排版很好較規(guī)范、整潔、有條理，個(gè)別排版有問題基本規(guī)范、整潔、有條理，個(gè)別排版有問題基本規(guī)范、整潔、有條理，排版有問題較多不規(guī)范、不整潔、無條理，排版有問題很大7.封面、目錄、參考文獻(xiàn)完整較完整基本完整缺項(xiàng)較多不完整圖紙8.繪圖效果很出色較出色一般較差很差9.布局合理、美觀較合理基本合理有些混亂布局混亂10.繪圖工程標(biāo)準(zhǔn)符合標(biāo)準(zhǔn)較符合標(biāo)準(zhǔn)基本符合標(biāo)準(zhǔn)個(gè)別不符合標(biāo)準(zhǔn)完全不符合標(biāo)準(zhǔn)評定說明：不及格標(biāo)準(zhǔn)：設(shè)計(jì)內(nèi)容一項(xiàng)否決制，即5為不及格，整個(gè)設(shè)計(jì)不及格，其他4項(xiàng)否決；優(yōu)、良、中、及格標(biāo)準(zhǔn)：以設(shè)計(jì)內(nèi)容為主體，其他項(xiàng)超過三分之一為評定標(biāo)準(zhǔn)，否則評定為下一等級；如優(yōu)秀評定，設(shè)計(jì)內(nèi)容

4、要符合5，其余九項(xiàng)要有4項(xiàng)符合才能評定為優(yōu)，否則評定為良好，以此類推。最終成績： 評定教師簽字：課程設(shè)計(jì)任務(wù)書一、設(shè)計(jì)題目雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)基于定子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)二、設(shè)計(jì)任務(wù)1、雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)基于定子磁鏈定向的矢量控制原理分析。2、雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)基于定子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)分析。3、雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)基于定子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)。4、雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)基于定子磁鏈定向的矢量控制系統(tǒng)仿真驗(yàn)證。三、設(shè)計(jì)計(jì)劃微電網(wǎng)技術(shù)課程設(shè)計(jì)共計(jì)1周內(nèi)完成：1、第12天查資料，熟悉題目；2、第35天方案分析，具體按步驟進(jìn)行設(shè)計(jì)及整理設(shè)計(jì)說明書；3、第6天準(zhǔn)備答辯；4、第7天答辯。四、設(shè)計(jì)要求1、設(shè)計(jì)工作

5、量為完成設(shè)計(jì)說明書一份；2、設(shè)計(jì)必須根據(jù)進(jìn)度計(jì)劃按期完成；3、設(shè)計(jì)說明書必須滿足微電網(wǎng)技術(shù)課程設(shè)計(jì)格式要求后方可答辯。指 導(dǎo) 教師： 劉春喜 宋立業(yè)教研室主任： 宋立業(yè)時(shí) 間： 2016年 11月25日摘要此次課程設(shè)計(jì)采用的是雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)（DFIG）實(shí)現(xiàn)變速恒頻發(fā)電。首先分析了DFIG變速恒頻發(fā)電的基本原理，為全文的研究奠定了理論基礎(chǔ)，推導(dǎo)雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)在三相靜止坐標(biāo)系abc下的數(shù)學(xué)模型，通過坐標(biāo)變換得到兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系dq下的數(shù)學(xué)模型，從而簡化了雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)各變量之間的關(guān)系，通過matlab/sinmulink搭建仿真，證實(shí)數(shù)學(xué)模型的正確性。接著基于定子磁鏈定向?qū)崿F(xiàn)雙饋風(fēng)力發(fā)電有功與無

6、功解耦控制和并網(wǎng)控制，實(shí)現(xiàn)簡單，動(dòng)態(tài)性能和魯棒性較好。最后針對定子側(cè)和網(wǎng)側(cè)變換器在功能和控制上的異同，采用雙pwm型變換器控制方案，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)定子側(cè)變換器功率控制和網(wǎng)側(cè)直流電壓控制。關(guān)鍵詞：雙饋風(fēng)力發(fā)電；變速恒頻；坐標(biāo)變換；磁鏈定向 目錄第一章 緒論11.1 風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀11.2 本文的主要研究內(nèi)容1第二章 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基本理論22.1 DFIG的特點(diǎn)22.2 DFIG變速恒頻運(yùn)行的基本原理2第三章 交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)定子磁鏈定向矢量控制策略研究43.1 基本的坐標(biāo)變換關(guān)系43.2 同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下雙饋發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型43.3 DFTG勵(lì)磁系統(tǒng)矢量控制方法53.4 矢量控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖6第四章

7、變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)仿真研究84.1 坐標(biāo)變換仿真84.2 變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)仿真模型9第五章 結(jié)論11參考文獻(xiàn)12第一章 緒論1.1 風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展對電能依賴程度的增加，電力系統(tǒng)的規(guī)模不斷加大，結(jié)構(gòu)也日漸復(fù)雜。近年來，隨著節(jié)能和環(huán)保壓力不斷加劇，合理有效地利用新能源已成為重中之重，同時(shí)，可再生能源發(fā)電在發(fā)電系統(tǒng)中所占比重逐漸增加，尤其是資源豐富且技術(shù)相對成熟的風(fēng)力發(fā)電。根據(jù)國家能源局制定的可再生能源發(fā)展“十二五”規(guī)劃1中的風(fēng)力發(fā)電發(fā)展規(guī)劃,中國風(fēng)力發(fā)電2015年并網(wǎng)裝機(jī)容量將達(dá)到1億kw，年發(fā)電量超過1900億kw·h；2020年將達(dá)到2億kw。文獻(xiàn)2中提出風(fēng)力發(fā)

8、電是新能源發(fā)展技術(shù)中最成熟、最具有規(guī)模開發(fā)和最具有商業(yè)化發(fā)展前景的發(fā)電方式。文獻(xiàn)3提出目前，大型風(fēng)電技術(shù)中，主流技術(shù)和首選方案是采用交流勵(lì)磁雙饋型變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)，而中小型機(jī)組可以選用交-直-交型的風(fēng)電系統(tǒng)，同時(shí)，風(fēng)電技術(shù)正朝著大容量、低成本、高效率、長壽命、變轉(zhuǎn)速、直驅(qū)化、無刷化、智能化以及微風(fēng)發(fā)電等方向發(fā)展。文獻(xiàn)4提出世界風(fēng)能陸上資源儲量約4×104TW·h，該值為世界電力需求的2倍以上，而海上資源儲量為陸上的10倍，陸上風(fēng)電機(jī)組商業(yè)裝置的設(shè)備利用率必須達(dá)到20%25%，海上風(fēng)電機(jī)組建設(shè)費(fèi)用上升，達(dá)到成本核算有利水平的設(shè)備利用率需35%40%，歐洲海上風(fēng)電機(jī)組的設(shè)備利用

9、率已有數(shù)例大幅度超過40%。1.2 主要研究內(nèi)容本次課程設(shè)計(jì)所講的雙饋異步電機(jī)實(shí)質(zhì)上是一種繞線式轉(zhuǎn)子電機(jī)，由于其定、轉(zhuǎn)子都能向電網(wǎng)饋電，故簡稱雙饋電機(jī)。雙饋電機(jī)的調(diào)節(jié)量有三個(gè)，勵(lì)磁電流幅值、頻率和相位。通過改變勵(lì)磁頻率，可以改變發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，達(dá)到調(diào)速的目的。通過改變轉(zhuǎn)子勵(lì)磁的相位時(shí)，可以改變電機(jī)的功率角，進(jìn)而可調(diào)節(jié)有功、無功功率。本文所講述的時(shí)一種基于定子磁鏈定向的矢量控制策略，該控制策略可以實(shí)現(xiàn)機(jī)組的變速恒頻發(fā)電而且可以實(shí)現(xiàn)有功和武工隊(duì)的獨(dú)立解耦控制，是一種主流控制手段。第二章 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基本理論2.1 DFIG的特點(diǎn)由于交流勵(lì)磁電機(jī)有三個(gè)可調(diào)量，通過勵(lì)磁調(diào)節(jié)，不僅保持了同步機(jī)的可以調(diào)

10、無功功率的優(yōu)勢，還能調(diào)速、調(diào)節(jié)有功功率，因此他的應(yīng)用范圍很廣泛。雙饋發(fā)電機(jī)具有三種運(yùn)行狀態(tài)：（1） 超同步運(yùn)行狀態(tài)，就是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速超過電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速時(shí)的一種運(yùn)行狀態(tài)，是正常發(fā)電狀態(tài)。（2） 亞同步運(yùn)行狀態(tài)，就是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速低于同步轉(zhuǎn)速時(shí)的運(yùn)行狀態(tài)，又稱為補(bǔ)償發(fā)電狀態(tài)，正常情況作為電動(dòng)機(jī)運(yùn)行，但是可以在轉(zhuǎn)子賄賂通入勵(lì)磁電流使其正常工作于發(fā)電狀態(tài)。（3） 同步運(yùn)行狀態(tài)，就是轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速與同步轉(zhuǎn)速相等的運(yùn)行狀態(tài)，與普通的同步電機(jī)一樣。2.2 DFIG變速恒頻運(yùn)行的基本原理如圖1所示，雙饋型變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)的定子接入電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子繞組由頻率、相位、幅值都可調(diào)節(jié)的電源供給三相低頻交流勵(lì)磁電流。當(dāng)穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)，定子旋轉(zhuǎn)

11、磁場和轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場在空間上保持相對靜止5。圖1 雙饋型風(fēng)力發(fā)電機(jī)基本原理設(shè)雙饋電機(jī)的定轉(zhuǎn)子繞組均為對稱繞組，電機(jī)的極對數(shù)為p，根據(jù)旋轉(zhuǎn)磁場理論，當(dāng)定子對稱三相繞組施以對稱三相電壓，有對稱三相電流流過時(shí)，會在電機(jī)的氣隙中形成一個(gè)旋轉(zhuǎn)的磁場，這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)速 n1 稱為同步轉(zhuǎn)速，它與電網(wǎng)頻率f1及電機(jī)的極對數(shù)p的關(guān)系如下：（2-1） 同樣在轉(zhuǎn)子三相對稱繞組上通入頻率為fs的三相對稱電流，所產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場相對于轉(zhuǎn)子本身的旋轉(zhuǎn)速度為： （2-2） 由式2-2可知，改變頻率fs，即可改變n2，而且若改變通入轉(zhuǎn)子三相電流的相序，還可以改變此轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)磁場的轉(zhuǎn)向。因此，若設(shè)n1對應(yīng)于電網(wǎng)頻率50HZ時(shí)雙饋發(fā)

12、電機(jī)的同步轉(zhuǎn)速，而n為電機(jī)轉(zhuǎn)子本身的旋轉(zhuǎn)速度，則只要維持，見式1-3，則雙饋電機(jī)定子繞組的感應(yīng)電勢，如同在同步發(fā)電機(jī)時(shí)一樣，其頻率將始終保持為f1不變。 （2-3） 雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)差率，則雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子三相繞組內(nèi)通入的電流頻率應(yīng)為：（2-4） 公式2-4表明，在異步電機(jī)轉(zhuǎn)子以變化的轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，只要在轉(zhuǎn)子的三相對稱繞組中通入轉(zhuǎn)差頻率（即f1s）的電流，則在雙饋電機(jī)的定子繞組中就能產(chǎn)生50HZ的恒頻電勢。所以根據(jù)上述原理，只要控制好轉(zhuǎn)子電流的頻率就可以實(shí)現(xiàn)變速恒頻發(fā)電了。第三章 交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)定子磁鏈定向矢量控制策略研究 矢量控制技術(shù)是交流傳動(dòng)調(diào)速系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)解禍控制的核心、,它通過電機(jī)統(tǒng)一理論和坐標(biāo)變換

13、理論,把交流電動(dòng)機(jī)的定子電流分解成磁場定向旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的勵(lì)磁電流分量和與之相垂直的轉(zhuǎn)矩分量,然后分別對它們進(jìn)行控制使交流電動(dòng)機(jī)得到和直流電動(dòng)機(jī)一樣的控制性能7。針對交流勵(lì)磁雙饋發(fā)電機(jī)來說，電機(jī)定、轉(zhuǎn)子的電流分別時(shí)工頻和轉(zhuǎn)差頻率的交流量，是一個(gè)強(qiáng)耦合系統(tǒng)，因此我們可以應(yīng)用矢量控制技術(shù)對其進(jìn)行解耦控制，將實(shí)際的交流量分解成為有功和無功分量，并對其進(jìn)行控制。3.1 基本的坐標(biāo)變換關(guān)系 坐標(biāo)變換過程如下： 三相靜止坐標(biāo)系（a b c 坐標(biāo)） 兩相靜止坐標(biāo)系（ 坐標(biāo)） 兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系（d q 坐標(biāo)系）。（1） 由三相靜止坐標(biāo)系abc變換至兩相靜止坐標(biāo)系 的變換陣： （3-1） （2）由靜止兩相坐標(biāo)系 到以

14、任意轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)兩相坐標(biāo)系d q的變換陣： （3-2）其中，。（3）由三相靜止坐標(biāo)系abc到任意轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)兩相坐標(biāo)系d q的變換陣： （3-3）3.2 同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下雙饋發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的電機(jī)數(shù)學(xué)模型：定子電壓方程（3-4）轉(zhuǎn)子電壓方程（3-5）式中。 定子磁鏈方程（3-6） 轉(zhuǎn)子磁鏈方程（3-7） 定子有功和無功功率方程（3-8） 轉(zhuǎn)子有功和無功功率方程（3-9）3.3 DFTG勵(lì)磁系統(tǒng)矢量控制方法圖2 坐標(biāo)關(guān)系空間矢量圖 如圖2為坐標(biāo)關(guān)系示意圖，并網(wǎng)運(yùn)行的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)，其定子繞組電流始終運(yùn)行在工頻50HZ，在這樣的頻率下，定子繞組的電阻比其電抗要小的多，因此，通?？梢院雎?/p>

15、電機(jī)定子繞組電阻。略去定子電阻以后，發(fā)電機(jī)的定子磁鏈?zhǔn)噶颗c定子電壓矢量的相位正好相差90度，由同步旋轉(zhuǎn)d q 0 坐標(biāo)系下的定子電壓方程可以驗(yàn)證這一點(diǎn)，如果取定子磁鏈?zhǔn)噶糠较驗(yàn)閐 q 0坐標(biāo)系d 軸，則定子電壓空間矢量正好落在超前d 軸90度的q軸上。通過以上分析可以得出如下結(jié)論：（3-10） 將上式代入定子輸出功率方程，有：（3-11） 將上式代入定子磁鏈方程，有：（3-12） 根據(jù)上式推導(dǎo)轉(zhuǎn)子電壓、電流和、關(guān)系從而實(shí)現(xiàn)對定子有功、無功的控制。 轉(zhuǎn)子電壓與轉(zhuǎn)子電流關(guān)系： （3-13）其中，。3.4 矢量控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖通過定子磁鏈定向矢量控制系統(tǒng)解耦，這為后面的控制系統(tǒng)軟件建模提供了方便。如

16、圖3定子磁鏈定向矢量控制系統(tǒng)解耦關(guān)系的框圖，從圖中可以看到整個(gè)系統(tǒng)采用雙閉環(huán)結(jié)構(gòu)，外環(huán)為功率控制環(huán)，內(nèi)環(huán)為電流控制環(huán)。在功率環(huán)中，有功功率指令、無功功率指令與功率反饋值P、Q比較，差值經(jīng)PI型功率調(diào)節(jié)器運(yùn)算，輸出定子電流無功分量及有功分量指令、；和按（3-12）式計(jì)算得到轉(zhuǎn)子電流的無功分量和有功分量指令、；、和轉(zhuǎn)子電流反饋量比較后的差值送入PI型電流調(diào)節(jié)器，調(diào)節(jié)后輸出電壓分量、；加上電壓補(bǔ)償分量后就可獲得轉(zhuǎn)子電壓指令、；將他們作為調(diào)制波與三角載波比較以產(chǎn)生SPWM脈沖去控制主電路開關(guān)管IGBT的通斷，從而實(shí)現(xiàn)變速恒頻及有、無功功率的獨(dú)立調(diào)節(jié)控制6。圖3 定子磁鏈定向矢量控制系統(tǒng)解耦關(guān)系的框圖上

17、圖中所示變頻器為雙PWM變頻器，應(yīng)用本節(jié)所述的控制方法對轉(zhuǎn)子側(cè)變換器進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子有功功率和無功功率的解耦控制。通過上面的分析我們可以認(rèn)為,電機(jī)中的旋轉(zhuǎn)磁場矢量可以由產(chǎn)生它的三相交流電來控制,我們把這個(gè)旋轉(zhuǎn)矢量概念加以推廣一,就得到電壓矢量、電流矢量、磁場矢量等等。矢量控制就是通過對交流電流的控制來達(dá)到控制目標(biāo)矢量空間的位置,使之能滿足我們的要求。交流電機(jī)中的各種電磁量的關(guān)系,基本上都可以用各自相應(yīng)的矢量來描述,它們之間的制約關(guān)系,也可以從矢量的分析得到。第四章 變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)仿真研究 由于時(shí)間與精力有限，本章詳細(xì)的對坐標(biāo)變換利用MATLAB/sinmulink建模并

18、進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，而對于雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的定、轉(zhuǎn)子矢量控制只是建立好了模型，而未進(jìn)行仿真驗(yàn)證。4.1 坐標(biāo)變換仿真 由三相靜止坐標(biāo)系abc變換至兩相靜止坐標(biāo)系 的變換。 如圖4三相靜止坐標(biāo)變換至兩相靜止坐標(biāo)模型，其中輸入端為幅值220V頻率50HZ相位依次滯后120°的三相正弦量，經(jīng)過已經(jīng)封裝好的變換模塊，輸出以兩相靜止坐標(biāo)系的變換量。示波器所顯示的輸出仿真結(jié)果見圖6。圖4 三相靜止坐標(biāo)變換至兩相靜止坐標(biāo)圖5 輸入端三相電壓圖6 三相變兩相仿真結(jié)果從仿真結(jié)果來看，在輸入端輸入三相正弦量經(jīng)坐標(biāo)變換之后輸出變?yōu)閮上嚯妷毫?，并且式以兩相靜止坐標(biāo)為坐標(biāo)系的 量。由靜止兩相坐標(biāo)系 到以任意轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)

19、兩相坐標(biāo)系d q的變換仿真。如圖7兩相靜止坐標(biāo)變換為兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)模型，其中輸入端為模型的輸出量，經(jīng)過已經(jīng)封裝好的變換模塊，輸出為以兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系d q的變換量。示波器scope2所顯示的輸出仿真結(jié)果見圖8。圖7 兩相靜止坐標(biāo)變換至兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)圖8 兩相靜止變兩相旋轉(zhuǎn)仿真結(jié)果從仿真結(jié)果來看，在輸入端輸入三相正弦量經(jīng)坐標(biāo)變換之后輸出變?yōu)閮上嚯妷毫浚⑶沂且詢上嘈D(zhuǎn)為坐標(biāo)系的d q量。輸出的直流分量一個(gè)是0即為d軸分量，另一個(gè)是負(fù)值大概為260，即為q軸分量。4.2 變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)仿真模型轉(zhuǎn)子側(cè)換流器實(shí)現(xiàn)了雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)定子有功功率和無功功率的解耦控制。網(wǎng)側(cè)換流器矢量控制用于維持直流母線電壓在

20、一個(gè)恒定值，而與轉(zhuǎn)子功率的方向及大小無關(guān)，并根據(jù)整個(gè)風(fēng)電機(jī)組對無功功率的要求對參考值進(jìn)行控制。如圖9為發(fā)電系統(tǒng)的部分模型，而仿真結(jié)果還在進(jìn)一步研究中。圖9 發(fā)電系統(tǒng)模型我們知道標(biāo)準(zhǔn)的三相交流電流通過對稱的三相繞組時(shí)能產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場,這個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場的頻率(或者稱為轉(zhuǎn)速)是和交流電流的頻率是一致的,它的幅值是其中某一相電流幅值的1.5倍,這個(gè)磁場(或電流)是一個(gè)有大小,方向可旋轉(zhuǎn)的物理量,被稱為磁場矢量(或電流矢量),通過改變交流電流的頻率幅值、相位以及相序,可以方便的控制磁場矢量的轉(zhuǎn)向、大小及空間的相對位置。從物理上看,該磁場矢量是和一個(gè)可旋轉(zhuǎn)的由一個(gè)單一直流線圈產(chǎn)生的磁場相等效。通過改變直流線

21、圈中的電流來改變磁場的大小。通過控制線圈的轉(zhuǎn)速、位置、轉(zhuǎn)向來改變磁場的變化。換句話說,靜止的三相對稱交流電產(chǎn)生的磁場和旋轉(zhuǎn)的直流電流產(chǎn)生的磁場等效。在圖9所示的發(fā)電系統(tǒng)模型中所使用的異步電動(dòng)機(jī)模塊有一個(gè)輸入端子、6個(gè)電氣連接端子和一個(gè)輸出端子。輸入端子Tm為轉(zhuǎn)子軸上的機(jī)械轉(zhuǎn)矩，可直接連接sinmulink信號，機(jī)械轉(zhuǎn)矩為正時(shí)，表示異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在電動(dòng)機(jī)狀態(tài)，機(jī)械轉(zhuǎn)矩為負(fù)時(shí)，表示異步電動(dòng)機(jī)運(yùn)行在發(fā)電機(jī)狀態(tài)，電氣連接端子A、B、C為電機(jī)的定子電壓輸入，可直接連接三相電壓，電氣連接端子a、b、c為轉(zhuǎn)子電壓輸出，一般短接在一起或者連接到其他附加電路中，輸出端子m輸出一系列電機(jī)內(nèi)部信號。第五章 結(jié)論風(fēng)力

22、發(fā)電是一種新型可再生清潔能源，有著廣闊的開發(fā)利用前景，尤其是當(dāng)今資源不斷枯竭，環(huán)境不斷的惡化，可再生能源的利用將成為以后的發(fā)展重點(diǎn)。尤其是以新型電力電子裝置為代表的高新技術(shù)將愛風(fēng)電系統(tǒng)中占主要組成部分。本文主要致力于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其矢量控制，主要進(jìn)行到了對于坐標(biāo)變換的仿真驗(yàn)證，而對于風(fēng)機(jī)整個(gè)系統(tǒng)還未完成，針對本次課設(shè)，主要做了以下幾個(gè)方面的工作：查閱了大量文獻(xiàn)，掌握了風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀，具有國家政策的支持，并且應(yīng)用前景將及其廣泛。同時(shí)提出了自己本次課設(shè)的研究內(nèi)容，即雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的定子磁鏈?zhǔn)噶靠刂?。學(xué)習(xí)雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基本理論，首先了解雙饋風(fēng)機(jī)通過勵(lì)磁調(diào)節(jié)，不僅保持了同步機(jī)的可以調(diào)無功功率的優(yōu)勢，還能調(diào)速、調(diào)節(jié)有功功