本文關(guān)鍵詞：基于飛輪儲(chǔ)能的并網(wǎng)風(fēng)電系統(tǒng)有功功率波動(dòng)抑制研究

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【摘要】：風(fēng)電并網(wǎng)是實(shí)現(xiàn)風(fēng)能利用的最重要途徑,然而由于風(fēng)速本身具有的隨機(jī)性和間歇性特點(diǎn),風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出到電網(wǎng)的功率往往會(huì)有較大波動(dòng),大的功率波動(dòng)會(huì)對(duì)電網(wǎng)的電壓和頻率調(diào)控帶來很多不利影響,進(jìn)而影響到電網(wǎng)的安全性和穩(wěn)定性。因此在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)非常有必要采取一些措施來抑制其輸出功率波動(dòng)。本文考慮采用飛輪儲(chǔ)能裝置來實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出功率波動(dòng)抑制。論文首先介紹了飛輪儲(chǔ)能技術(shù)的特點(diǎn)、工作原理及其主要組成結(jié)構(gòu),對(duì)10kWh飛輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型和id=0的矢量控制方法進(jìn)行了研究,然后對(duì)飛輪儲(chǔ)能裝置在風(fēng)力發(fā)電中的配置方式進(jìn)行了分析。為了研究飛輪儲(chǔ)能裝置對(duì)風(fēng)電機(jī)組輸出功率波動(dòng)抑制效果,論文分別建立了風(fēng)力機(jī)模型、1.5MW雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)模型、電網(wǎng)模型,與10kWh飛輪儲(chǔ)能裝置模型構(gòu)成一個(gè)整體系統(tǒng),對(duì)網(wǎng)側(cè)變流器、飛輪電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)變流器的控制策略進(jìn)行了深入研究,最后與無飛輪儲(chǔ)能裝置時(shí)的并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)仿真進(jìn)行對(duì)比,仿真結(jié)果表明,利用飛輪儲(chǔ)能裝置可以很好地抑制雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出功率波動(dòng)。針對(duì)傳統(tǒng)控制策略中存在的飛輪轉(zhuǎn)速越限缺點(diǎn),論文提出了基于模糊推理的飛輪儲(chǔ)能裝置優(yōu)化控制策略,通過模糊推理將飛輪轉(zhuǎn)速與飛輪儲(chǔ)能裝置補(bǔ)償功率同時(shí)作為輸入控制信號(hào)考慮,使飛輪轉(zhuǎn)速與補(bǔ)償功率聯(lián)系更為緊密,增強(qiáng)了飛輪儲(chǔ)能裝置的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力,減少了飛輪電機(jī)的過充、放電機(jī)率和轉(zhuǎn)速越限機(jī)率。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電并網(wǎng) 飛輪儲(chǔ)能裝置 功率波動(dòng)抑制 模糊推理
【學(xué)位授予單位】：沈陽工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM614
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 第1章 緒論8-16
• 1.1 課題的研究背景和意義8-10
• 1.1.1 我國風(fēng)電發(fā)展的現(xiàn)狀和趨勢8-9
• 1.1.2 我國風(fēng)電并網(wǎng)存在的問題及解決方案9-10
• 1.2 儲(chǔ)能技術(shù)的概述10-12
• 1.2.1 儲(chǔ)能技術(shù)對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的影響10
• 1.2.2 儲(chǔ)能技術(shù)的分類及其應(yīng)用10-11
• 1.2.3 飛輪儲(chǔ)能技術(shù)的原理及其特點(diǎn)11-12
• 1.2.4 飛輪儲(chǔ)能技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電中的發(fā)展前景12
• 1.3 課題的研究現(xiàn)狀12-15
• 1.3.1 飛輪儲(chǔ)能技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電中的應(yīng)用現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組輸出功率波動(dòng)抑制策略研究現(xiàn)狀13-15
• 1.4 論文的主要工作15-16
• 第2章 飛輪儲(chǔ)能裝置的結(jié)構(gòu)組成及其驅(qū)動(dòng)電機(jī)的建模仿真16-35
• 2.1 飛輪儲(chǔ)能裝置的結(jié)構(gòu)組成16-20
• 2.1.1 飛輪轉(zhuǎn)子16-19
• 2.1.2 支撐軸承19
• 2.1.3 電力電子轉(zhuǎn)換裝置19
• 2.1.4 驅(qū)動(dòng)電機(jī)19-20
• 2.1.5 真空系統(tǒng)20
• 2.2 飛輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)模型的研究20-25
• 2.2.1 飛輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的分類與物理模型20-22
• 2.2.2 飛輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型22-25
• 2.3 飛輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)ifd = 0 矢量控制方法的建模與仿真25-34
• 2.3.1 飛輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)矢量控制方法的研究25-26
• 2.3.2 飛輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)ifd = 0 矢量控制系統(tǒng)的模型26-32
• 2.3.3 飛輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)ifd = 0 矢量控制系統(tǒng)仿真分析32-34
• 2.4 本章小結(jié)34-35
• 第3章 含飛輪儲(chǔ)能的并網(wǎng)風(fēng)電系統(tǒng)有功功率波動(dòng)抑制研究35-56
• 3.1 飛輪儲(chǔ)能裝置在并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的配置方式35-36
• 3.2 基于 10kWh飛輪儲(chǔ)能的并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)組成與工作原理36-38
• 3.3 風(fēng)力機(jī)模型38-41
• 3.4 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組運(yùn)行特性41-42
• 3.5 基于 10kWh飛輪儲(chǔ)能的并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行控制研究42-48
• 3.5.1 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)變流器控制策略42-45
• 3.5.2 電網(wǎng)側(cè)變流器控制策略45-47
• 3.5.3 飛輪驅(qū)動(dòng)電機(jī)側(cè)變流器控制策略47-48
• 3.6 三相電壓軟件鎖相環(huán)仿真實(shí)現(xiàn)48-50
• 3.7 基于 10kwh飛輪儲(chǔ)能的風(fēng)電系統(tǒng)建模與仿真分析50-55
• 3.8 本章小結(jié)55-56
• 第4章 含飛輪儲(chǔ)能的并網(wǎng)風(fēng)電系統(tǒng)優(yōu)化控制研究56-62
• 4.1 基于模糊推理的飛輪儲(chǔ)能裝置優(yōu)化控制策略56-57
• 4.2 模糊推理輸出波動(dòng)功率Pf*的確定57-60
• 4.3 基于模糊推理的飛輪轉(zhuǎn)速與風(fēng)電系統(tǒng)波動(dòng)功率優(yōu)化控制仿真分析60-61
• 4.4 本章小結(jié)61-62
• 第5章 結(jié)論62-63
• 參考文獻(xiàn)63-66
• 在學(xué)研究成果66-67
• 致謝67

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