变速恒频双馈风力发电机并网控制策略研究的任务书.docx

变速恒频双馈风力发电机并网控制策略研究的任务书
一、课题背景及研究意义
随着我国经济的不断发展和人民生活水平的提高，能源需求不断增加，而可再生能源逐渐成为绿色能源的代表。风能作为一种取之不尽、用之不竭的能源，成为了各国大力发展的方向。目前，我国风电开发取得了显著进展，风力发电成为全球增速最快的可再生能源之一，我国风电装机容量占全球的近一半。研发高效、稳定的风力发电技术及控制策略，对于提高风电并网运行的效率和稳定性具有重要意义。
变速恒频双馈风力发电机，并网控制策略作为风电系统的核心技术，直接影响着风电发电能力和电网稳定性。传统的并网控制策略存在一些问题，如转速、功率、电压、电流的波动、动态特性差、发电系统稳定性差等，有必要进行优化和改进。因此，本课题致力于研究变速恒频双馈风力发电机，并网控制策略，提高风力发电系统的能效，进一步发展风电行业。
二、研究内容及主要任务
本课题旨在研究变速恒频双馈风力发电机，并网控制策略，提高风力发电系统的能效和稳定性。具体研究内容如下：
1.分析变速恒频双馈风力发电机的特性及内部结构，研究其电气特性、机械特性、运动特性等，为后续研究提供基础。
2.分析风力机的风能特性及风能转换效率，建立风力机数学模型。并对风力机控制系统进行分析和设计，寻找一种合适的控制策略实现在各种工况下的发电性能最大化。
3.研究变速恒频双馈风力发电机制动控制策略，改善风力发电机在弱电网和大电网并网时的振荡和动态特性。
4.探索风力发电系统的故障诊断与监控技术，建立故障诊断模型与方法，实现对风力发电机组的故障预测和快速诊断。
5.建立电网模型，并在这个基础上分析变速恒频双馈风力发电机并网控制的优化方法，提出一种全新的控制算法，优化风力发电机在电网中的运行状态。
三、预期研究成果
通过本课题的研究，预期可以实现以下成果：
1.建立了变速恒频双馈风力发电机的模型，并提出相应的并网控制策略，实现了风力发电系统的高效稳定运行。
2.研发了一种新型的变速恒频双馈风力发电机控制系统，实现了风力发电机在不同工况下的最大化发电能力。
3.针对变速恒频双馈风力发电机组的振荡和动态特性，研究了相应的制动控制策略，改善发电机在弱电网和大电网并网时的运行稳定性。
4.建立了风力发电系统故障诊断与监控模型与方法，实现了对风力发电机组的故障预测和快速诊断，为维护风力发电系统提供了有效的手段。
5.提出了变速恒频双馈风力发电机并网控制的优化方法，实现了风力发电机在电网中的有效运行，为我国风力发电行业的发展提供了理论和技术支撑。
四、研究计划
本课题的研究计划分为三个阶段：
第一阶段：文献调研与理论研究（一个月）
1.对变速恒频双馈风力发电机、风力发电机并网控制策略、发电机组制动控制策略、风力发电系统的故障诊断和监控等方面的文献进行详细调研。
2.深入研究变速恒频双馈风力发电机的特点及内部结构，建立其电气特性、机械特性、运动特性等的数学模型。
3.分析风力机的风能特性及风能转换效率，建立风力机数学模型。并对风力机控制系统进行分析和设计，寻找一种合适的控制策略实现在各种工况下的发电性能最大化。
第二阶段：实验设计与数据分析（两个月）
1.独立完成实验室中相关实验的设计、搭建并实际操作采集数据。
2.对采集到的数据进行处理和分析，完成模型优化及算法设计，寻找更好的风力发电控制策略，实现风力发电系统的高效稳定运行。
3.研究变速恒频双馈风力发电机制动控制策略，改善风力发电机在弱电网和大电网并网时的振荡和动态特性。
第三阶段：结果分析与论文撰写（两个月）
1.分析实验结果，得出研究结论，发表相关论文。
2.提出推广应用方案，探索将研究成果应用于实际风电项目中的可行性。
3.准备项目结题报告，提交结题申请。
五、预期经费预算
本课题的研究成果将为风力发电系统的高效稳定运行提供技术支撑，为风电产业的发展带来积极的推动作用。经费预算如下：
1.设备购置费：10万元
2.材料费：5万元
3.水电费：2万元
4.差旅费：3万元
5.会议费、印刷费、交流费等：2万元
总经费：22万元
六、成果应用及推广
本研究成果的应用和推广主要包括以下方面：
1.将研究成果推广给相关企业，为其生产中的风力发电系统提供技术支持和指导。
2.在研究所内和教育机构内宣传研究成果，为学生和科研人员提供相关理论和技术的支持和帮助。
3.将研究成果结合实际风电项目，进行实际应用，并不断优化完善，更好的促进风电产业的发展和绿色能源的普及。