1.5MW直驱永磁风力发电机冗错技术的研究.docx

1.5MW直驱永磁风力发电机冗错技术的研究
随着能源需求的日益增长，风力发电作为一种清洁、环保、可再生的能源形式，在新能源应用领域中越来越受到关注。同时，永磁直驱发电机作为一种比传统发电机更为高效和可靠的技术，应用越来越广泛。然而，永磁直驱发电机也面临着一些挑战，主要体现在冗错技术方面。本文将针对1.5MW直驱永磁风力发电机冗错技术展开详细讨论。
1.基本原理
永磁直驱发电机存在的主要问题是因为单一磁极损坏或短路所引起的电机故障。为了解决这些问题，冗余技术被引入到永磁直驱发电机系统中。冗余技术主要有两种类型：主备式和并行式冗余。主备式冗余把多个有相同工作状态的电机配置到一起，构成一个可靠性更高的电机系统，当一个电机出现故障时，另一个电机便会激活。而并行式冗余将若干个相同的电机并成一组，乘以一个参数，称作冗余系数。
2.冗错技术的实现
基于上述原理，可以构建出一种1.5MW直驱永磁风力发电机故障冗余技术。具体实现步骤如下：
（1）在一组电机中增加冗余电机。假设每个电机的输出功率是P，冗余系数为n，那么，最终的输出功率就是n*P。系统中将有n+1个电机，只有在有一个电机出现故障时，剩余的电机才会接管其功率输出。
（2）基于并联式冗余技术，构建一个完全的故障检测和转移系统，从而可以检测每个发电机的工作状态，并在检测到故障时迅速转移。当一个电机出现故障时，该电机会被脱机，其负载将重新分配到其余可靠电机上，以实现动态的功率分配。
3.控制策略
1.5MW直驱永磁风力发电机的冗错技术在实现时需要采用多种控制策略，以确保高效、可靠的电机系统运行。
（1）基于系统状态的PID控制
在运行过程中，系统状态可以随时被检测和记录。将系统状态和自适应PID参数控制器相结合，可以有效控制输出功率，并在冗余系统的转移过程中减小冲击。
（2）扰动观测器控制
扰动观测器控制可以监测系统内存在的扰动信号，及时调整内部信号，保证电机系统稳定。
（3）超前补偿运动跟踪控制
超前补偿运动跟踪控制可以实时处理系统故障时的运动跟踪问题，使其保持平稳、高效的转移动态，减小对风电机组的致命打击。
4.结论
在本文中，我们对1.5MW直驱永磁风力发电机冗错技术展开了详细讨论。通过增加冗余电机、构建完整的故障检测和转移系统，并采用多种控制策略，可以有效避免单一磁极损坏或短路所引起的电机故障，实现更高效、可靠的发电系统。未来，在不断优化控制策略、扩大冗余系数等方面，永磁直驱发电机在风力发电领域的发展前景将更加广阔。