探析15kw变速恒频双馈风力发电机励磁控制系统的研究

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1、沈阳工业大学硕士学位论文15KW变速恒频双馈风力发电机励磁控制系统的研究姓名：代洪涛申请学位级别：硕士专业：检测技术与自动化装置指导教师：林成武20040305沈阳工业大学硕士学位论文摘要地球常规能源的有限性和伴随它们消耗产生的一系列污染问题．是当今各国所面临的严重问题，各国都在寻求可持续发展并且清洁的新能源．在这样的大趋势下，风能以其自身的优势被人们所关注，它取之不尽、用之不竭的，在其转换为电能的过程中，不产生任何有害气体和废料，不污染环境，具有就地取材不需要运输。在转化为电能的过程中，应用的形式有很多种方法，大致

2、为恒速恒频和变速恒频，恒速恒频简单，容易应用，但它对风能的利用不是很好。而变速恒频则不然，它可以最大限度的获取风中的能量，提高能量的利用率，现在是各发达国家重点研究的对象。本文就以现今世界风能应用技术中，控制相对成熟的交流励磁双馈发电机为主导，开发基于8Xcl96Mc单片机为核心的控制器，实现发电机能变速恒频发电。文中．首先阐述了变速恒频相对于恒速恒频的优点，并在介绍交流励磁双馈发电机结构的基础上。建立其数学模型，通过坐标变换等数学方法，进而得出其矢量控制方程，使其模型简化。对双馈发电机的功率调节特性进行了理论分析，

3、建立了功率因数、功角特性、有功功率控制的数学模型，得出了发电机参数和控制参数与功率调节特性的关系，并进行了仿真实验研究。其次，在分析的基础上提出了一中新型的控制方法，即功率因数控制方式，可间接达到有功功率和无功功率解耦控制的目的，大大简化了控制方法。最后应用适合电机控制的8XCl96MC单片机来组建了一套15Kw的变速恒频双馈发电机实验系统，其变流部分采用IGBT作为开关器件，另外设计了相应的外围检测、处理电路。由于时间，器件等的原因，只完成了基本的变速恒频实验和并网实验。关键词：变速恒频数学模型仿真80C196MC

4、单片机沈阳工业大学硕士学位论文TheResearchon15kwVariableSpeedConstantFrequencyWindGeneratorExcitationControlTechnologyTheimportantproblemalltheworldfacingisthat,ontheearththenormalenergyisnotonlylimit．butmakealotofpollutionwhentheyareconsumed．Soeverycountryislookingfortheroadt

5、ocontinuousandcleanlyenergy．Onthecurrenttendency，windenergyiswidelyconcemedbymanbecauseitcan’tbeusedupforever．Duringtheprocessofswitchingelectricalenergy,itdoesn’tproduceanybadgasandwasteaadalsodoesn’tpollutecircumstance；ithasthecharacteriSticsofusinglocalmater

6、ialsandnotrequiringtransportation．Manymethodsa／eappliedsuchasconstantspeedconstantfrequencyandvariablespeedconstant矗equcncyduringtheprocessofswitchingelectricalenergy．Theformerissimpleandeasytoapply，theshortcomingisthemethodcan’tmakefull咝ofwindcl嘲．Butthelatterc

7、andosoandthevariablespeedconstantfrequencyismaintargeteverydevelopedcounlr,jstudied．Inthepaper，basedontherelativefledgedcontrolsystemofACexcitationdoubly-fedgeneratorinwindenergyapplicationtechnologyintheday,thecontrollerinthecofeof8XCl96MCisdesigned，whichcanca

8、usegeneratorvariablespeedconstantfrequencypower．Inthepaper，firsttheadvantageofvariablespeedconstamfrequencyisdiscussedcomparedtoconstantspeedconstantfrequencyandbuildthemath