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浅析基于PSCAD/EMTDC的微电网永磁直驱风力发电系统

2016-04-11 17:05来源:分布式与微电网关键词:微电网微网孤网微电网并网收藏点赞

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永磁直驱风力发电系统基本结构

永磁直驱风力发电系统的基本结构如图1所示。从图中可以看到,风力原动机部分与永磁同步发电机轴直接耦合,转子主要受风速曲线影响,经永磁同步电机(Permanent-MagnetSynonousGenerator,PMSG)的输出电压频率随风速改变,经过电力电子背靠背换流系统(AC-DC-AC),将变频电源经整流、逆变后输出稳定的工频电源。

本算例中主网降压后额定线电压0.38kV,50Hz,电阻0.0641Ω,电感0.0322mH;负荷容量40kW;风力发电系统额定输出功率100kVA,额定风速10.35m/s。

本文从微电网中典型的交流型微源——风力发电系统的结构出发,应用电力系统暂态仿真软件PSCAD/EMTDC设计并建立了一整套永磁直驱风机并网发电系统,针对几种不同的风况进行了仿真分析,得到以下结论:

1)基于贝兹极限理论的风力原动机模型能够很好的实现最大功率输出,且一阶惯性环节的应用保证了风力机电磁转矩对机械转矩的平滑响应,并通过算例仿真形象的反映出该模型具备优异的输出性能。

2)基于非交互式电网跟随控制理论的换流部分模型,在交流型微源间歇性、随机性的特性下,做到了频率与电压的稳定输出,实现了与主网的良好对接,通过多种极端风况环境下的算例仿真,对整套模型进行了验证。

微电网并网及孤网发电技术在我国的发展尚处于起步阶段,本文设计的微网永磁直驱风力发电仿真系统可以作为微网中交流型分布式电源并网典型模型应用于后续扩展研究,同时对我国通过智能微电网的方式开发利用风能资源具有一定指导意义。

原标题:基于PSCAD/EMTDC的微电网永磁直驱风力发电系统建模与仿真研究
投稿与新闻线索:陈女士 微信/手机:13693626116 邮箱:chenchen#bjxmail.com(请将#改成@)

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