3000W汽油發(fā)電機價格直驅(qū)永磁風力發(fā)電機組由于具備較強的并網(wǎng)運行能力,已大規(guī)模應(yīng)用到風電場中。并網(wǎng)穩(wěn)定性已經(jīng)成為直驅(qū)永磁風力發(fā)電機組安全并網(wǎng)運行的關(guān)鍵因素,引起了廣大風力發(fā)電研究人員的高度重視。直驅(qū)永磁風力發(fā)電機組并網(wǎng)運行特性主要受到風速突變和電網(wǎng)故障的影響,涉及到空氣動力學、結(jié)構(gòu)動力學、電機學、電力電子學、自動化控制等學科,具有較為復雜的學科綜合性。因此,深入開展直驅(qū)永磁風力發(fā)電機組并網(wǎng)運行特性研究具有重要的理論意義。目前,綜合考慮風輪側(cè)風速突變和電網(wǎng)故障因素,在這兩方面進行研究正是本文研究目的所在。

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本文的創(chuàng)新性研究內(nèi)容歸納為以下幾個方面：以直驅(qū)永磁風力發(fā)電機組為研究對象,建立了直驅(qū)永磁風力發(fā)電機組的結(jié)構(gòu)動力學方程；利用渦流理論建立了直驅(qū)永磁風力機風動力數(shù)學模型；在此基礎(chǔ)上,應(yīng)用計算流體動力學理論建立了描述三維風電場的基本方程,進而構(gòu)建了風電場結(jié)構(gòu)與空氣動力特性聯(lián)合求解環(huán)境,應(yīng)用德洛奈法完成了求解環(huán)境的非結(jié)構(gòu)網(wǎng)格劃分,應(yīng)用梯度垂線法繪制了風電場三維地形；通過建立完整的風力機三維仿真模型、定義邊界條件、定義風電場動態(tài)風速和風向,完成了三維風力機的結(jié)構(gòu)與氣動性能求解,得到了風力機結(jié)構(gòu)和氣動性能曲線,仿真結(jié)果證明了理論研究的正確性。在完成風力機氣動性能仿真的基礎(chǔ)上,本文建立直驅(qū)永磁風力發(fā)電機的數(shù)學模型,推導了直驅(qū)永磁風力發(fā)電機功率平衡方程和轉(zhuǎn)矩平衡方程。完成了變流器的三相坐標系和兩相坐標系下的坐標轉(zhuǎn)換,建立了電機側(cè)整流器數(shù)學模型和與網(wǎng)側(cè)逆變器數(shù)學模型；zui終將風動力數(shù)學模型、風力發(fā)電機數(shù)學模型、變流器數(shù)學模型合成為直驅(qū)永磁風力發(fā)電機組的數(shù)學模型,進而建立了直驅(qū)永磁風力發(fā)電機組功率雙側(cè)跟蹤閉環(huán)控制策略。

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