1、課程結(jié)業(yè)考查作業(yè)課程結(jié)業(yè)考查內(nèi)容清單學(xué)號(hào)姓名專(zhuān)業(yè)選定的考查內(nèi)容清單 1、根據(jù)所學(xué)知識(shí)，通過(guò)廣泛查閱資料，總結(jié)并網(wǎng)型雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)側(cè)變流器（RSC）不同功率控制策略的原理，評(píng)析各種功率控制策略的優(yōu)缺點(diǎn)。為改善上述控制策略的不足，提出自己的思想并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。（要求：至少對(duì)三種控制策略進(jìn)行評(píng)析）；（30分） 2、利用Matlab/Simulink軟件建立四種風(fēng)速模型并給出仿真波形，即基本風(fēng)速，陣風(fēng)，風(fēng)速階躍和背景噪聲；（20分） 成績(jī)?cè)u(píng)定成 績(jī)： 授課教師： 年 月 日課程結(jié)業(yè)內(nèi)容1：根據(jù)所學(xué)知識(shí)，通過(guò)廣泛查閱資料，總結(jié)并網(wǎng)型雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)側(cè)變流器（RSC）不同功率控制策略的原理，評(píng)析

2、各種功率控制策略的優(yōu)缺點(diǎn)。為改善上述控制策略的不足，提出自己的思想并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由。（要求：至少對(duì)三種控制策略進(jìn)行評(píng)析）；（30分） 變流器有兩部分組成，一部分叫網(wǎng)側(cè)變換器，另一部分叫轉(zhuǎn)子側(cè)變換器，這是根據(jù)他們所在位置命名的。網(wǎng)側(cè)變換器的作用是實(shí)現(xiàn)交流側(cè)單位功率因數(shù)控制和在各種狀態(tài)下保持直流環(huán)節(jié)電壓的穩(wěn)定，確保轉(zhuǎn)子側(cè)變換器乃至整個(gè)雙饋電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)可靠工作。轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的主要功能是在轉(zhuǎn)子側(cè)實(shí)現(xiàn)根據(jù)發(fā)電機(jī)矢量控制系統(tǒng)指令，變換出需要的勵(lì)磁電壓。并網(wǎng)型雙饋式風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)側(cè)變流器功率控制策略有基于PI調(diào)節(jié)器的定子磁鏈定向矢量控制和基于PI調(diào)節(jié)器的定子電壓定向矢量控制。1、 基于PI調(diào)節(jié)器的定子磁鏈定向

3、矢量控制在雙饋電機(jī)定子磁鏈定向的矢量控制策略中，通常將雙饋電機(jī)定子磁鏈與兩相旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系的d軸相重合，逆時(shí)針旋轉(zhuǎn)90的方向作為q軸的方向，磁鏈?zhǔn)噶亢蛢上嘈D(zhuǎn)dq坐標(biāo)系均以同步轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，如圖1所示。忽略雙饋電機(jī)定子電阻,控制轉(zhuǎn)子電流q軸分量不僅可以控制雙饋電機(jī)電磁轉(zhuǎn)矩，同時(shí)也可以控制其定子側(cè)有功功率。控制轉(zhuǎn)子電流d軸分量不僅可以控制雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁，同時(shí)也可以控制其定子側(cè)無(wú)功功率。因此分別控制轉(zhuǎn)子側(cè)電流d、q軸分量即可實(shí)現(xiàn)雙饋電機(jī)有功功率和無(wú)功功率的解耦控制。圖1 定子磁鏈定向同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系二、基于調(diào)節(jié)器的定子電壓定向矢量控制：采用定子磁鏈定向的矢量控制策略可以使雙饋電機(jī)同普通異步電機(jī)一樣實(shí)現(xiàn)

4、電磁轉(zhuǎn)矩和勵(lì)磁電流的解耦控制。但是由于定子磁鏈觀測(cè)精度等方面的原因，采用定子磁鏈定向的矢量控制策略對(duì)雙饋電機(jī)實(shí)施控制時(shí)也存在著一些問(wèn)題。因此基于定子電壓定向的矢量控制策略被引入到雙饋電機(jī)的控制之中。定子電壓定向是將定子電壓矢量與同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系的q軸重合，與其垂直并順時(shí)針旋轉(zhuǎn)的方向即為d軸方向，電壓矢量和同步旋轉(zhuǎn)dq坐標(biāo)系均以相同的速度旋轉(zhuǎn)，如圖2所示。在定子電壓恒定不變的情況下，雙饋電機(jī)定子側(cè)有功功率由轉(zhuǎn)子電流的q軸分量決定，無(wú)功功率由轉(zhuǎn)子電流的d軸分量決定，因此通過(guò)分別控制轉(zhuǎn)子側(cè)電流d、q軸分量即可實(shí)現(xiàn)雙饋電機(jī)有功功率和無(wú)功功率的解耦控制。但因?yàn)槎ㄗ与娮璐嬖谠斐啥ㄗ与妷菏噶坎淮怪庇诙ㄗ哟沛準(zhǔn)?/p>

5、量而造成不能完全解耦。圖2定子電壓定向同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系內(nèi)容2：利用Matlab/Simulink軟件建立四種風(fēng)速模型并給出仿真波形，即基本風(fēng)速，陣風(fēng)，風(fēng)速階躍和背景噪聲；（20分）一、基本風(fēng)基本風(fēng)描述的是風(fēng)電場(chǎng)平均風(fēng)速的變化情況。它可以由風(fēng)電場(chǎng)測(cè)量所得的威布爾分布參數(shù)近似確定 （1）式中表示威布爾分布尺度參數(shù)和形狀參數(shù)； 伽馬函數(shù)。在實(shí)際與仿真時(shí)我們近似認(rèn)為是一個(gè)不隨時(shí)間變化的分量，也就是取為一個(gè)常數(shù)。仿真結(jié)果：圖3 基本風(fēng)仿真結(jié)果二、陣風(fēng)陣風(fēng)反映風(fēng)速的突變性。用于表述風(fēng)速的突然變化，在三個(gè)時(shí)間段內(nèi)有不同的風(fēng)速， 風(fēng)速 （2） 風(fēng)速 （3） 表示在該時(shí)間段內(nèi)風(fēng)速變化具有余弦特性，其表達(dá)式為: （4） 風(fēng)速 （5） 式中 陣行風(fēng)最大的風(fēng)速（m/s）； 時(shí)間（s）； 出現(xiàn)陣性風(fēng)的時(shí)間（起動(dòng)時(shí)間s）； 陣性風(fēng)的持續(xù)時(shí)間。仿真結(jié)果：圖4 陣風(fēng)仿真結(jié)果三、漸變風(fēng)漸變風(fēng)反映風(fēng)速的漸變性。用于描述風(fēng)速的逐漸的變化，在四個(gè)時(shí)間區(qū)段內(nèi)有不同風(fēng)速， 風(fēng)速 （6） 風(fēng)速 （7）表示在該時(shí)間區(qū)段內(nèi)風(fēng)速線性變化表達(dá)式 （8） 風(fēng)速 （9） 風(fēng)速 （10） 仿真結(jié)果：圖5 階躍風(fēng)仿真結(jié)果四、隨機(jī)風(fēng)：隨機(jī)風(fēng)反映的是風(fēng)速變化的隨機(jī)性。用以描述在指定的高度的風(fēng)速變化的隨機(jī)風(fēng)的特性，由許多諧波分量構(gòu)成，其表達(dá)式為 （12）式中 隨機(jī)分