双馈风电机组并网系统宽频振荡研究的任务书.docx

双馈风电机组并网系统宽频振荡研究的任务书
任务书
一、研究背景
随着风电发展，双馈风电机组成为主流机型之一。双馈风电机组相比于传统的固定转速风电机组具有输出电能质量高、变速范围大、使用寿命长等优点。然而，双馈风电机组的并网控制问题一直是一个难点。在传统的双馈风电机组谐振抑制控制技术中，需要对电网频率变化进行严格的跟踪，对功率控制和电压控制进行有效的调节，以降低系统振荡和电网污染。而实际应用中，由于电网负载波动、信号延迟等因素的影响，很难做到精确的跟踪和调节，从而导致系统振荡问题。
目前，针对双馈风电机组并网系统宽频振荡问题的研究还比较少，需要深入探究其机理与控制策略，以提高系统的稳定性和可靠性。因此，本研究拟根据双馈风电机组并网系统的实际应用需要，结合相关的电力电子和控制理论，开展双馈风电机组并网系统宽频振荡研究。
二、研究目标
本研究的主要目标是深入探究双馈风电机组并网系统宽频振荡的机理与控制策略，分析振荡对系统稳定性和可靠性的影响，并提出针对性强的解决方案。具体研究任务如下：
1.总结目前双馈风电机组并网系统宽频振荡研究的国内外现状，分析现有问题和研究热点。
2.深入研究双馈风电机组并网系统宽频振荡的机理，建立相应的数学模型进行仿真分析，探究其振荡频率、振幅、阻尼等特性。
3.优化双馈风电机组并网系统的控制策略，包括谐振抑制控制和功率控制，提高系统的鲁棒性和稳定性。
4.基于上述理论研究，设计并搭建双馈风电机组并网实验平台，开展实验验证，评估控制策略的效果和可行性。
5.提出优化方案和改进建议，推进双馈风电机组并网系统的实际应用。
三、研究内容
本研究主要涉及以下内容：
1.双馈风力发电机组概述
首先，对双馈风电机组的相关概念、结构、特点及其在风力发电行业中的应用进行介绍和阐述，加深对该机组的认识和理解。
2.并网系统宽频振荡机理探究
通过分析双馈风电机组并网系统的电源和负载侧的等效电路，推导出并网系统的数学模型，并探究其宽频振荡机理、振荡频率、振幅、阻尼等特性。
3.控制策略设计
通过分析并网系统宽频振荡机理，针对振荡问题提出控制策略，包括模型预测控制、PI控制、L∞控制、鲁棒控制、自适应控制等方法，实现对系统频率、电压和电功率等的控制。
4.双馈风电机组并网实验平台搭建
基于Matlab/Simulink和dSPACE平台，建立双馈风电机组并网实验平台，通过控制器和仿真模型的相互作用，验证所提出控制策略的有效性和可行性。
5.结果分析与改进建议
对实验数据进行有意义处理和分析，评估所提出的方案对并网系统的影响和改进效果，提出改进建议和优化方案，实现系统的全面优化。
四、研究成果
本研究将提供一系列的研究成果：
1.对双馈风电机组并网系统宽频振荡机理和特性进行深入探究，为后续研究提供理论支持。
2.提出一系列优化方案和控制策略，为双馈风电机组并网系统的优化和改进提供参考。
3.设计并建立双馈风电机组并网实验平台，充分验证所提出的控制策略的可行性和有效性。
4.发表论文数篇，申请专利一项。
五、研究时间安排
本研究总计需时18个月，主要时间安排如下：
第1-3个月：对双馈风电机组并网系统宽频振荡机理和控制策略进行文献调研，建立系统数学模型。
第4-6个月：对双馈风电机组并网系统的模型进行仿真分析，分析振荡特性和模型效果。
第7-9个月：设计双馈风电机组并网实验平台，搭建实验系统。
第10-12个月：进行实验仿真，分析数据，研究控制策略的可行性和效果。
第13-15个月：分析实验数据，提出优化控制策略方案。
第16-18个月：总结成果，整理论文，撰写论文，申请专利。
六、预算及需求
本研究预算及需求如下：
1.实验平台设备：100万元。
2.实验人员：50万元。
3.文献资料、差旅和其他开支：20万元。
总共需要170万元。
七、研究团队及分工
研究团队由教授、副教授、博士后、研究生等组成。具体分工如下：
1.主持人：负责研究方案的制定和进度把控，负责相关实验的指导和组织工作。
2.副主持人：主要负责研究的实施方案，实验平台的设计，控制算法的开发和验证等工作。
3.博士后：主要负责双馈风电机组并网系统宽频振荡的理论分析，控制策略的设计等工作。
4.研究生：主要负责实验平台的建设，实验的实施和数据的收集，实验数据的处理及分析等工作。
八、研究保障
本研究得到国家自然科学基金的资助，提供充足的经费和实验设备。研究组将充分发挥各自的设备和人才优势，协作完成研究任务，实现研究目标，取得具有应用价值的成果。