1.5MW双馈式变速恒频风力发电机系统的建模与仿真研究.docx

1.5MW双馈式变速恒频风力发电机系统的建模与仿真研究
随着气候变化和环境保护意识的增强，风力发电逐渐成为新能源行业的重要一环。而在风力发电技术中，双馈式变速恒频风力发电机系统已经被广泛采用。本文将以1.5MW双馈式变速恒频风力发电机系统为例，对其建模和仿真进行研究。
1.双馈式变速恒频风力发电机系统简介
双馈式变速恒频风力发电机系统是指在风力涡轮机转子上安装一个双馈式异步电机，并通过一个电力变频器将其与电网连接。该发电机系统的转速可以通过控制电力变频器的输出频率来实现。在这个过程中，控制系统通过对转子电机的控制，使风力机的运行稳定、输出电压和电流稳定、频率与电网相匹配，从而实现最高输出功率和最佳风能利用率。
2.双馈式异步电机的建模
双馈式异步电机是风力发电机系统的核心部件，在建模和仿真中需要对其进行详细的研究。本文采用了复杂矢量控制（CVC）技术来对双馈式异步电机进行建模。该方法采用一个dq坐标系来描述电机的磁通定向控制。
在CVC控制算法中，首先需要通过反馈系统测量电机的stator电压、电流、rotor电流和位移，然后对其进行处理和变换，在dq标量中控制电机的转速和控制电压。最后将控制电压输出到电力变频器中，与电网连接。
3.双馈式异步电机的仿真
采用MATLAB对双馈式异步电机进行仿真，利用建模结果进行仿真分析，得出模型的输出特性图像，以便更好的了解模型的性能。
在仿真的过程中，首先制定了双馈式变速恒频发电机的控制策略，利用复杂矢量控制实现了控制器的设计。然后利用模型所得到的各项参数，输入仿真程序，并对不同的负载和电网变化进行仿真操作。最后将仿真结果整理分析，比较计算值和实际值之间的差异以及性能曲线的变化。
4.结论
通过对1.5MW双馈式变速恒频风力发电机系统进行建模和仿真，本文得出了以下结论：
（1）双馈式异步电机的CVC控制算法可以有效地控制转速和控制电压，使风力机的运行更加稳定。
（2）通过建模和仿真，可以更好地了解双馈式变速恒频发电机的性能，并对其进行优化。
（3）在实际生产中，可以通过仿真程序来寻找问题，并进行调整和改进。
综上所述，1.5MW双馈式变速恒频风力发电机系统的建模和仿真研究对于风力发电行业的发展和优化具有重要的意义。希望本文能够对相关从业人员具有一定的参考价值。