发电机并网的两种方式

DOI：10.3969/j.issn.1001-8972.2010.24.004

风力发电机组并网方式初探

董楠楠 丁巧林 杨宏

华北电力大学（保定）电气工程学院　０７１００３

引言

全球化能源危机日益严重，使得世

界各国开始重视开发和利用可再生、无污染的能源，我国也不例外。中国是世界上最大的能源生产国和消费国之一，能源危机严重制约着国民经济的发展。而风电作为一种新型可再生能源，具有施工周期短、维护费用低、清洁无污染、不消耗任何燃料等优点，并且在中国风电资源也有着它独有的优势：首先中国的风能资源丰富，主要集中在西北、华北和东北；其次风电制造业发展迅速，从小功率风电机组的批量生产到大功率风电机组的批量生产，我国将逐步进入全球风电设备生产大国的行列；在中国风力发电发展空间大，政府对可再生能源的长期规划将引导风力发电产业快速发展［１～２］。

风力发电是目前新能源开发技术最成熟，也是最有规模化商业开发前景的发电方式之一，是世界上增长最快的新能源之一，在新能源发电装机容量中位居第一位。根据欧洲风能协会和绿色和平组织签署的《风力１２——关于２０２０年风电达到世界电力总量１２％蓝图》的报告，期望并预测２０２０年全世界的风力发电装机将达到１２．３１亿ｋＷ，年安装量达到１．

并网型异步风力发电机的控制研究

课程设计任务书

学 生 姓 名 专 业 方 向 题 目 名 称 谢霞 电力系统 2014 年 秋 季学期 学 号 11230730 班 级 电力系统（6）班 并网型异步风力发电机的控制研究 一、电力系统新能源的建设和发展，控制方法及前沿科技综述 新能源大规模开发、安全高效利用，是解决我国经济和社会快速发展过程中日益凸显的能源需求增长与能源紧缺、能源利用与环境保护之间矛盾的必然选择；以风能、太阳能为代表的新能源是最具规模化开发前景的新能源，在我国发电构成中的百分比逐年增加。 但新能源在利用上面还有许多技术并未成熟应用，请你通过查阅相关的科技文献，了解新型能源在电力系统中的应用、发电原理和控制方法，进一步了解智能电网的建设和发展，目前的科技前沿问题，完成综述性文章。 二、内容及要求： 1、熟悉题目要求，查阅相关科技文献，阅读不少于30篇相关论文。 2、按要求完成电力系统新型能源发电的原理、控制方法和目前存在的技术困难。 3、列出所有参考的论文名称和杂志名称，或相关科技网站。 4、根据你的理解给出某自动控制方法或

单片机课程设计说明书

设计题目 两种方式控制步进电机控制

指导教师： 设计者：

系 别： 机械工程学院 班 级： 学 号：

1

目 录

序言??????????????????????????3 一、步进电机介绍????????????????????4 1.1步进电机的概念?????????????????4 1.1步进电机的特点?????????????????4 二、设计要求及任务???????????????????6 三、设计目的及原理???????????????????6 3.1设计目的?????????????????????6 3.2设计原理?????????????????????6 3.3步进电机工作原理?????????????????7 四、所需设备??????????????????????8 五、设计思路??????????????????????8 5.1提出方案?

风力发电机组并网技术

风力发电机组并网技术 20世纪90年代，L.Xu, Bhowink, Machromoum, R.Pena等学者对双馈电机在变速恒频风力发电系统中的应用进行了理论、仿真分析和试验研究，为双馈电机在风力发电系统中的应用打下了理论基础。同时，电力电子技术和计算机技术的高速发展，使得采用电力电子元件(IGBT等)和脉宽调制(PWM)控制 的变流技术在双馈电机控制系统中得到了应用，这大大促进了双馈电机控制技术在风电系统中的应用。八十年代以后，功率半导体器件发展的主要方向是高频化、大功率、低损耗和良好的可控性，并在交流调速领域内得到广泛应用，使其控制性能可以和直流电机媲美。九十年代微机控制技术的发展，加速了双馈电机在工业领域的应用步伐。近十年来是双馈电机最重要的发展阶段，变速恒频双馈风力发电机组已由基本控制技术向优化控制策略方向发展。其励磁控制系统所用变流装置主要有交交变流器和交直交变流器两种结构形式:(1)交交变流器的特点是容量大，但是输出电压谐波多，输入侧功率因数低，使用功率元件数量较多。(2)采用全控电力电子器件的交直交变流器可以有效克服交交变流器的缺点，而且易于控制策略的实现和功率双向流动，非常适用于变速恒频双馈风力发电

论文

风力发电机组并网运行研究

论文题目：风力发电机组并网运行研究

摘 要

二十世纪八十年代以来，并网型风力发电以其独特的能源、环保优劣和规模化效益，得到了长足发展，从而风电场并网运行带来的各种问题也引起了人们的广泛关注。随着风电场规模的不断扩大，风电特性对电网的负面影响越来越显著，成为制约风电场规模不断扩大的重要障碍，因此为了进一步开发风电造福人类，深入研究风电场并网运行后对电网造成的影响成为迫切需要解决的问题。

尽管当今风电技术发展很迅速，各种新型的风力发电机相比以前都有了很大的进步，它们对风电并网运行的负面影响也在不断减少，但目前大多风电场仍采用普通异步发电机为发电技术的恒速恒频发电系统，异步发电机的一些特性使得研究它的并网运行对电网电压稳定性带来的影响成为必要，这个问题也是本文要研究的主要内容。

本文在第一章介绍了风力发电的一些发展现状，并阐述了跟风电有关的相关概念，阐明了研究大规模风电并网系统电压稳定性的重要意义；在第二章论述了风力发电系统的组成及分类，指出了不同风力发电系统的特点，并就风电的并网运行对电力系统电压稳定性的影响这一问题进行了大致分析：在第三章，根据风力发电系统各主要组成部分的数学模型建起了基于Matlab／Simul

发电机培训

第一节 发电机概况及技术规范

第一条 发电机概况

发电机为QF–20–2型三相两极交流同步发电机，发电机设计为封闭循环通风系统，采用空气冷却，该电机与汽轮机直接耦合而拖动。励磁系统自励方式，采用无刷励磁装置供给，励磁系统由同轴的交流无刷励磁机、永磁副励磁机和MAVR自动电压调节器组成。 第二条 发电机规范 型号：QF-20-2 额定有功功率: 20MW 额定电流: 1375A 额定功率因数(滞后)：0.8 极数: 2 定子接线: Y 绝缘等级: F/B(绝缘等级/使用等级) 励磁电压：234V 励磁电压（直流输出）：234V 励磁机功率（直流输出）：105kW 制造厂家：南京汽轮发电机厂

第三条 发电机主要部件温度规定： 发电机的主要部件 定子绕组 转子绕组 定子铁芯 轴承的出油温度 轴瓦的温度 集电环 冷却器空气温度 冷却空气温度为+40℃时的允许温升限值 ≤105K ≤110K ≤100K ≤65℃ ≤80℃ ≤80K ≤40℃

温度测量方法 埋置测温元件 电阻法 埋置测温元件 温度计法 注：

额定容量: 25 MVA 额定电压: 10.5KV 额定频率: 50 HZ 额定转数:

：并网型风力发电系统有恒速恒频(Constant Speed Constant Fmquency,简称CSCF)和变速恒频(VariableSpeed Constant Frequency,简称VSCF)两种工作方式。本文介绍了两种方式下不同的电路拓扑结构及其优缺点,在此基础上概述了不同风速下风力发电机组的控制方法。风力发电机组的控制通常按风速分为起动、额定风速以下及额定风速以上3个阶段。

维普资讯

第4 0卷第 6期20 0 6年 1 2月

电力电子技术P w rElc r nc o e e to is

V 1 0, . o . No6 4

De e e, 0 6 c mb r 2 0

并网型风力发电机组的控制技术综述耿华，杨耕’小亮，马(. 1清华大学，北京 10 8; . 0 0 4 2天津大学，天津 30 7 ) 0 0 2

摘要：网型风力发电系统有恒速恒频 ( o s n p e o s n m u ny简称 C C )变速恒频 ( a a l并 C nt t edC nt t q ec, a S a F SF和 V r be i S edC nt t rq ec, pe os n eu ny简称 V C ) a F S F两种工作方式

为了解决无线传感器网络节点的供电瓶颈问题,提出了一种通过新型风力发电机将风能转化为电能对无线传感器网络节点提供能源的方法。在该新型风力发电机中风扇作为发电机的一部分,将风扇和发电机一体化,减小了整个发电装置的体积。同时设计了电源管理电路,将新型风力发电机发出的交流电转换为直流电,对锂电池充电和通过电阻对锂电池的输出进行分压并提供给无线传感器网络节点。最终

第 9卷第 4期 21 0 0年 8月

江南大学学报 (自然科学版 ) J u n l f in n nUnv ri ( tr l ce c dt n o r a a g a ie s y Nau a in eE i o ) oJ t S i

Vo . No 4 19 .Aug 2 0 . 01

一

种新型风力发电机的设计

张端 郭贤，章苗根何熊熊 邹涛，慧 , ,(. 1浙江工业大学信息学院， 浙江杭州 3 0 2;. 10 3 2浙江省机械设备成套局，江杭州 3 0 0 )浙 10 6 摘要：了解决无线传感器网络节点的供电瓶颈问题，出了一种通过新型风力发电机将风能为提转化为电能对无线传感器网络节点提供能源的方法。该新型风力发电机中风扇作为发电机的一在部分，风扇和发电机一体化，小了整个发电装

目录

0前言............................................................................................................................3 1设计任务及要求........................................................................................................3

1．1设计目的………………………………...…...……...……...........................................….3 1.2设计内容和基本要求…............................…………………………..……….........…....3 2发电机并网条件分析................................................................................................4 2.1并网的理想条件.............

第42卷第1期2012年1月

东南大学学报（自然科学版）

JOURNALOFSOUTHEASTUNIVERSITY（NaturalScienceEdition）

Vol．42No．1Jan．2012

doi：10．3969/j．issn．1001－0505．2012．01．011

变速恒频双馈风力发电机并网的复合控制

周明明

李世华

（东南大学自动化学院，南京210096）

（东南大学复杂工程系统测量与控制教育部重点实验室，南京210096）

摘要：针对变速恒频风力发电机并网系统，提出了一种基于终端滑模和扩张状态观测器的转子

而且使得状电流复合控制方法．终端滑模控制不仅可以使得系统状态在有限时间内到达滑模面，

q轴电流在有限时间内态在有限时间内沿着滑模面收敛到平衡点，使得发电机转子的d轴电流、

到达参考值，实现快速收敛和更好的跟踪精度．采用扩张状态观测器观测出系统扰动并进行前馈补偿，这有利于减小终端滑模控制所需要的切换增益而削弱可能的抖振现象，使系统得到更平滑的定子电压波形．仿真结果表明，该复合控制策略对参数摄动和扰动具有更强的鲁棒性，并网系统具有优良的动态性能．

关键词：风力发电机；双馈发电机；空载并网；终端滑模控制；扩张状态观测器中图分类号：TM351

文献标志码：A