恒頻

變流量條件下變速恒頻水輪機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的渦流特性和水動(dòng)力特性，基于STAR-CCM+軟件進(jìn)行了混流式變速恒頻水輪機(jī)的水動(dòng)力特性數(shù)值模擬，研究了定流量和正弦流量?jī)煞N工況下導(dǎo)葉和轉(zhuǎn)輪壓力脈動(dòng)特性和內(nèi)部流動(dòng)狀態(tài)，對(duì)旋轉(zhuǎn)速度改變引起的渦旋演化過(guò)程進(jìn)行了可視化展示。結(jié)果表明：在低轉(zhuǎn)速時(shí)，尾水管進(jìn)口和轉(zhuǎn)輪交界處存在隨轉(zhuǎn)速降低而聚合產(chǎn)生的大尺度渦，但在轉(zhuǎn)速升高后其逐漸破碎、分離，最后消散；葉片靠近葉輪流道入口的吸力面上均存在渦流，尾水管中存在兩個(gè)渦核中心，且位置隨轉(zhuǎn)速改變

。該文針對(duì)新能源恒頻控制（Constant Frequency Controlled New Energy，CFCNE）這一頻率主動(dòng)支撐方式，建立其數(shù)學(xué)模型，基于PSASP 用戶自定義（UD）環(huán)境搭建了完整的恒頻控制仿真模型，并通過(guò)典型IEEE 系統(tǒng)仿真驗(yàn)證了交直流故障下恒頻控制的響應(yīng)特性。1 新能源恒頻控制簡(jiǎn)介CFCNE 是一種基于GMF 變流器實(shí)現(xiàn)的頻率主動(dòng)支撐策略，和虛擬同步機(jī)控制類似，適用于無(wú)傳統(tǒng)同步發(fā)電機(jī)的電網(wǎng)，這一點(diǎn)與采用下垂控制、虛擬慣量控制

0）0 引言變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是當(dāng)前最主流的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。在額定風(fēng)速以下運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)，系統(tǒng)需要盡量提升能量轉(zhuǎn)換效率，從而達(dá)到提高發(fā)電效率的目的。上述目的的實(shí)現(xiàn)前提在于，需要對(duì)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)矩進(jìn)行控制，使發(fā)電系統(tǒng)根據(jù)實(shí)際風(fēng)力改變運(yùn)行速度?？傮w而言，變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的核心問(wèn)題是“控制”，特別是對(duì)最大風(fēng)能的追蹤控制，從根本上決定發(fā)電效率。1 變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行原理■1.1 變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)的基本原理雙饋異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)是一種繞線式感應(yīng)發(fā)

發(fā)電系統(tǒng)分為恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電、變速恒頻風(fēng)力系統(tǒng)。其中恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是由控制系統(tǒng)檢測(cè)分?jǐn)?shù)，若風(fēng)速大于起動(dòng)風(fēng)速時(shí)，控制系統(tǒng)就可以啟動(dòng)風(fēng)機(jī)發(fā)電；這種處理方式十分便捷、高效、操作簡(jiǎn)單、實(shí)用性強(qiáng)，但是缺點(diǎn)在于風(fēng)能資源利用率不高，因此在實(shí)際的系統(tǒng)運(yùn)行管理中都采用大小兩套發(fā)電機(jī)配合發(fā)電，而風(fēng)速較低時(shí)候小容量風(fēng)機(jī)獨(dú)立發(fā)電，風(fēng)速較大的時(shí)候可實(shí)現(xiàn)并網(wǎng)發(fā)電；變速恒頻風(fēng)力系統(tǒng)中風(fēng)車轉(zhuǎn)速會(huì)隨著風(fēng)速變化而有所變化，通過(guò)科學(xué)的調(diào)頻可實(shí)現(xiàn)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電。因?yàn)轱L(fēng)機(jī)和電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍廣，

限公司研發(fā)的變速恒頻發(fā)電機(jī)系統(tǒng)是解決這一問(wèn)題的最好途徑，是國(guó)內(nèi)首創(chuàng)產(chǎn)品。2 變速恒頻發(fā)電機(jī)系統(tǒng)基本情況2.1 變速恒頻水輪發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行原理變速恒頻水輪發(fā)電機(jī)組是一種新型的水力發(fā)電設(shè)備，采用變速恒頻技術(shù)，通過(guò)功率變換器，實(shí)現(xiàn)和水輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制，使機(jī)組在不同的水頭、不同的導(dǎo)葉開(kāi)度和不同出力下始終運(yùn)行于最優(yōu)轉(zhuǎn)速，從而實(shí)現(xiàn)水輪機(jī)始終運(yùn)行于高效率區(qū)。對(duì)于水頭變化較大的電站，當(dāng)電站水頭升高或降低時(shí)，水輪機(jī)的轉(zhuǎn)速會(huì)隨之發(fā)生變化；對(duì)于水頭變化不大的電站，在枯水期

開(kāi)發(fā)過(guò)程中，變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)可在一定程度上降低研發(fā)成本，提高風(fēng)力發(fā)電的效率及電能質(zhì)量，研究?jī)r(jià)值極為突出。1 風(fēng)力發(fā)電及變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)1.1 風(fēng)力發(fā)電概述風(fēng)力發(fā)電體現(xiàn)了人類對(duì)自然資源的充分利用。風(fēng)力發(fā)的主體技術(shù)是通過(guò)對(duì)風(fēng)壓的利用，帶動(dòng)風(fēng)車葉片不斷旋轉(zhuǎn)，以風(fēng)車旋轉(zhuǎn)的機(jī)械帶動(dòng)相應(yīng)的發(fā)電機(jī)組，最終將風(fēng)能化為電能。雖然各國(guó)對(duì)風(fēng)能源都有不同程度的開(kāi)發(fā)，但無(wú)論是在國(guó)外還是在國(guó)內(nèi)，在風(fēng)能源的利用上均處于初級(jí)階段[1]。從某種角度而言，較強(qiáng)的自然風(fēng)對(duì)人們的日常生活

交流勵(lì)磁實(shí)現(xiàn)變速恒頻運(yùn)行。由于控制繞組所需要的變流器功率較小和控制系統(tǒng)成本較低，無(wú)刷雙饋電機(jī)在大中型交流電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)和變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)中具有良好的應(yīng)用前景〔1-4〕。MATLAB擁有動(dòng)態(tài)系統(tǒng)建模、仿真和綜合分析的集成環(huán)境，若與GUIDE可視化編程聯(lián)合應(yīng)用，則能更加直觀清晰地操控仿真模型參數(shù)并顯示仿真結(jié)果。一個(gè)好的GUIDE既可以保留MATLAB強(qiáng)大的數(shù)值處理功能，又可以提供良好的人機(jī)對(duì)話窗口，給科研、教學(xué)帶來(lái)極大的靈活性〔5〕。本文基于MATLAB/sim

常見(jiàn)的主要為恒速恒頻發(fā)電系統(tǒng)和變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)。結(jié)合風(fēng)力發(fā)電過(guò)程中發(fā)電機(jī)所體現(xiàn)的運(yùn)行特征與相關(guān)控制技術(shù)，其發(fā)電機(jī)運(yùn)行方式主要分為兩種：一種為獨(dú)立運(yùn)行的供電系統(tǒng)；另一種為常規(guī)電網(wǎng)與風(fēng)力電網(wǎng)并聯(lián)并行，該種運(yùn)行方式是大規(guī)模利用風(fēng)能發(fā)電最經(jīng)濟(jì)的一種方式[2]。風(fēng)力發(fā)電機(jī)電網(wǎng)并網(wǎng)運(yùn)行時(shí)，需滿足一定條件才可實(shí)現(xiàn)恒頻，即風(fēng)力發(fā)電機(jī)的頻率要時(shí)刻與電網(wǎng)運(yùn)行時(shí)的頻率相同，不能發(fā)生誤差，保持步調(diào)一致[3]。恒速恒頻是指，發(fā)電過(guò)程中發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速要保持不變，即達(dá)到恒頻。而變速恒

主要作用在于變頻恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中起到一個(gè)能量傳遞的作用，其中交直交變頻器能有有效克制交變頻器的輸出電壓諧波多問(wèn)題，針對(duì)輸入測(cè)功率因數(shù)低以及功率元件數(shù)量過(guò)多等問(wèn)題，起到一個(gè)控制策略的實(shí)現(xiàn)作用，其主要適用于變速恒頻雙饋電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)以及無(wú)刷雙饋電機(jī)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。并且在海上風(fēng)電場(chǎng)采用電力電子變頻器還可以針對(duì)有功與無(wú)功的控制實(shí)現(xiàn)一個(gè)穩(wěn)定維持，使其以最低的機(jī)械應(yīng)力與噪音獲取最高的風(fēng)能。1.3 矩陣變換器矩陣變換器一直是電力電子技術(shù)研究的熱門之一，在整個(gè)風(fēng)力發(fā)電系

屬帶;無(wú)級(jí)變速;恒頻1 ?引言我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電技術(shù)正在日益提高，但是還有許多方面還遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于許多歐洲及北美國(guó)家。在傳統(tǒng)風(fēng)力發(fā)電機(jī)并網(wǎng)技術(shù)上，基本上采用電力電子逆變技術(shù)，然而目前成熟的逆變技術(shù)大多數(shù)都應(yīng)用于大型的電力系統(tǒng)。對(duì)于分布式能源的逆變技術(shù)還存在一些技術(shù)難點(diǎn)。主要是因?yàn)榉植际侥茉吹碾娏δ茉淳哂虚g歇性，且幅值和頻率的波動(dòng)性均較大。2 ?風(fēng)電系統(tǒng)機(jī)械變頻模型金屬帶式無(wú)級(jí)變速器箱體采用鋁合金鑄造而成，在保證機(jī)械強(qiáng)度的要求下具有很高的功率密度。該金屬帶式無(wú)級(jí)變速

系統(tǒng)主要分為變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)和恒速恒頻發(fā)電系統(tǒng)，而風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主要運(yùn)作方式則分為常規(guī)電網(wǎng)電源和獨(dú)立電源兩種供電形式。不同的技術(shù)所帶來(lái)的效果各不相同，本文就此進(jìn)行了相應(yīng)的論述。1我國(guó)風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)況我國(guó)風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展在技術(shù)方面上分為三步，一是引進(jìn)新技術(shù)，二是把技術(shù)消化吸收三是進(jìn)行自主創(chuàng)新。現(xiàn)如今，在這方面我國(guó)以快速發(fā)展起來(lái)。例如，我國(guó)的風(fēng)力制造業(yè)不斷提升。還有隨著國(guó)內(nèi)5WM容量等級(jí)風(fēng)電產(chǎn)品的不斷改進(jìn)，我國(guó)的兆瓦級(jí)機(jī)組在風(fēng)力發(fā)電市場(chǎng)被大量使用。雖然我國(guó)的風(fēng)力發(fā)電

研究軸帶系統(tǒng)變速恒頻控制的的性能和雙饋型船舶軸帶電機(jī)的運(yùn)行特性，考慮設(shè)計(jì)并搭建由電站、推進(jìn)系統(tǒng)、軸帶系統(tǒng)和監(jiān)控系統(tǒng)4個(gè)分系統(tǒng)組成的試驗(yàn)驗(yàn)證平臺(tái)，開(kāi)展軸帶電機(jī)不同工作模式的功能和性能驗(yàn)證試驗(yàn)。1 試驗(yàn)平臺(tái)構(gòu)成變速恒頻雙饋型船舶軸帶系統(tǒng)試驗(yàn)平臺(tái)總體方案框圖見(jiàn)圖1。1.1 電站電站作為船舶電力系統(tǒng)的核心，為了充分體現(xiàn)船舶電力系統(tǒng)的功能，本試驗(yàn)平臺(tái)的電站由市電主開(kāi)關(guān)柜、4臺(tái)10 kW模擬柴油發(fā)電機(jī)組、1套配電板和負(fù)載柜等組成。市電主開(kāi)關(guān)柜用于向變壓器和模擬柴油發(fā)電

力電子器件的變速恒頻裝置可以實(shí)現(xiàn)恒頻恒壓發(fā)電，采用矢量控制也可使有功、無(wú)功功率解耦控制、靈活調(diào)節(jié)，使軸帶系統(tǒng)發(fā)揮最大的效能。因此，變速恒頻裝置受到了廣泛的關(guān)注。本文將采用矢量控制（定子電壓定向）的雙饋混合軸帶系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)作為研究重點(diǎn)。在第1部分對(duì)矢量控制（定子電壓定向）的原理進(jìn)行分析；第2部分，利用Matlab/Simulink搭建雙饋混合軸帶系統(tǒng)的模型，驗(yàn)證控制算法和系統(tǒng)參數(shù)[7-9]；第3部分，利用仿真參數(shù)搭建雙饋混合軸帶系統(tǒng)變速恒頻裝置，記錄系統(tǒng)

主要有下垂模式和恒頻模式。其中下垂模式模擬傳統(tǒng)的機(jī)械式調(diào)速特性，恒頻模式則由模擬量電子調(diào)速器輸出來(lái)控制柴油機(jī)轉(zhuǎn)速。恒頻模式與下垂模式相比具有更好的頻率特性，而且可以柔和的改變各個(gè)并聯(lián)機(jī)組的負(fù)載而不改變系統(tǒng)頻率；下垂模式則應(yīng)用成熟，可以便捷地實(shí)現(xiàn)功率分配。Easygen3400控制器是伍德沃德公司用于柴油發(fā)電機(jī)組的控制器。控制器具有電流和電壓互感器接口，能夠?qū)Πl(fā)電機(jī)的有功功率進(jìn)行計(jì)算，針對(duì)發(fā)電機(jī)的各種應(yīng)用提供功率管理功能[3]。本文以伍德沃德恒頻模式控制器（

強(qiáng)摘要：針對(duì)變速恒頻雙饋發(fā)電并網(wǎng)系統(tǒng)，將傳統(tǒng)PID控制與BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制相結(jié)合，提出了一種BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID的空載并網(wǎng)控制策略。在此基礎(chǔ)上，利用該控制策略對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)空載并網(wǎng)過(guò)程進(jìn)行了研究，并與傳統(tǒng)PI控制策略進(jìn)行比較。研究結(jié)果表明，并網(wǎng)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制策略的動(dòng)態(tài)響應(yīng)快，并網(wǎng)過(guò)渡過(guò)程短，穩(wěn)態(tài)精度高，對(duì)電網(wǎng)電壓的波動(dòng)具有較強(qiáng)的全局魯棒性，是一種優(yōu)良的并網(wǎng)控制策略。關(guān)鍵詞：風(fēng)力發(fā)電機(jī)；雙饋發(fā)電機(jī)；空載并網(wǎng)；BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID控制DOI：101593

電機(jī)矢量控制變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)的分析模型，研究該系統(tǒng)對(duì)輸出功率的動(dòng)態(tài)響應(yīng)特性。通過(guò)理論推導(dǎo)，在MATLAB中編寫(xiě)S-Function建立繞線式異步電機(jī)矢量控制變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。并結(jié)合具體參數(shù)算例分析輸出功率動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)情況下的系統(tǒng)動(dòng)態(tài)響應(yīng)波形，表明矢量控制的有效性及控制模型合理性。矢量控制 異步發(fā)電機(jī)0 引言矢量控制技術(shù)最早由德國(guó)學(xué)者Blaschke等人提出[1]，其本質(zhì)是一種解耦控制。異步電機(jī)的矢量控制就是以電機(jī)空間磁場(chǎng)矢量的方向作為一個(gè)基準(zhǔn)方向，建立

PWM的變速發(fā)電恒頻/恒壓輸出控制仿真邊浩然1，資新運(yùn)2，曾繁琦1，陳冠宇1，張衛(wèi)鋒2(1.軍事交通學(xué)院 研究生管理大隊(duì)，天津 300161； 2.軍事交通學(xué)院 軍用車輛系，天津 300161)基于集成起動(dòng)/發(fā)電一體化電機(jī)(integrated starter generator, ISG)的軍用混合動(dòng)力車輛能利用ISG電機(jī)實(shí)現(xiàn)行車和駐車發(fā)電，但行車車速變化導(dǎo)致ISG轉(zhuǎn)速變化，系統(tǒng)輸出的三相交流電力電壓、頻率以及整流后的直流電壓變化，不能直接供負(fù)載使用。因

學(xué)院 崔高藝變速恒頻永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)D T C控制系統(tǒng)的研究安徽理工大學(xué)電氣與信息工程學(xué)院 崔高藝在風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域，變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)有著顯著的優(yōu)越性和廣闊的應(yīng)用前景。在直驅(qū)型變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)中，永磁同步電機(jī)轉(zhuǎn)速低，可與風(fēng)力機(jī)直接相連，無(wú)需升速。直接轉(zhuǎn)矩控制在定子坐標(biāo)系下來(lái)進(jìn)行直接控制定子的轉(zhuǎn)矩和磁鏈，控制運(yùn)算量更小，結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單。本文即是采用直接轉(zhuǎn)矩控制對(duì)永磁同步發(fā)電機(jī)的機(jī)側(cè)變流器部分進(jìn)行的相關(guān)控制技術(shù)研究，來(lái)實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲，并利用MATLAB/SIMULI

6）交流勵(lì)磁變速恒頻雙饋型異步發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)功率關(guān)系崔鳳明（華能新能源股份有限公司山西分公司，山西太原030006）早在四十年代初期，伴隨著電子科學(xué)技術(shù)與數(shù)控技術(shù)的迅猛發(fā)展，雙饋型異步發(fā)電機(jī)（Doubly-Fed Induction Gen?erator,DFIG）在交流勵(lì)磁變速恒頻發(fā)電應(yīng)用中具有顯著優(yōu)勢(shì)和巨大的潛力，目前在國(guó)內(nèi)外備受關(guān)注。雙饋型異步發(fā)電機(jī)通過(guò)控制轉(zhuǎn)子的電壓、電流，從而實(shí)現(xiàn)定子有功功率、無(wú)功功率的控制。根據(jù)DFIG等效電路，揭露了雙饋型異步發(fā)

主要是變速、恒速恒頻發(fā)電以及風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)。1、風(fēng)電并網(wǎng)技術(shù)。將風(fēng)電進(jìn)行并網(wǎng)運(yùn)行，是目前比較可靠，也比較穩(wěn)定可行的一種方法，因此風(fēng)電進(jìn)行并網(wǎng)運(yùn)行的方法被越來(lái)越多的風(fēng)電場(chǎng)接受，已經(jīng)成為一種趨勢(shì)。這種技術(shù)其實(shí)離不開(kāi)電力電子技術(shù)，風(fēng)電場(chǎng)可以選擇與電網(wǎng)之間相連，也可以選擇通過(guò)電子變換器來(lái)與電網(wǎng)進(jìn)行連接。若選擇直接與電網(wǎng)相連接，為了防止連接過(guò)程中較大沖擊電流的出現(xiàn)，風(fēng)電場(chǎng)往往會(huì)配置軟并網(wǎng)裝置。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)的選擇上，目前通常采用變速同步發(fā)電機(jī)或是變速雙饋異步發(fā)電機(jī)。由于

磁阻發(fā)電機(jī)的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電研究／湘電集團(tuán)有限公司 鐘坤炎 ／剖析了SRG體系構(gòu)造特征，一般的發(fā)電機(jī)是恒速運(yùn)行方式，即在一定轉(zhuǎn)速下輸出一定的電壓，效率不高。本文在仿真軟件中構(gòu)造了SRG的理論模型，并在變轉(zhuǎn)速下發(fā)電運(yùn)行。仿真結(jié)果表明，通過(guò)合理的控制方法，開(kāi)關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)可以變速恒頻發(fā)電，有效提高風(fēng)能的利用效率。SRG理論模型；風(fēng)能效率；變速發(fā)電；軟件建模仿真0 引言開(kāi)關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)簡(jiǎn)稱SRG，由定子和轉(zhuǎn)子組成。定子是內(nèi)凸結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子是外凸結(jié)構(gòu)。兩者都由若干對(duì)極構(gòu)成

5 5 0）變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)運(yùn)行與控制分析廣子建（北京京能新能源有限公司輝騰錫勒風(fēng)電分公司，內(nèi)蒙古 烏蘭察布 0 1 3 5 5 0）本文針對(duì)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的概念進(jìn)行論述，并在此基礎(chǔ)上，就集中基于變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行逐一的分析，變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。變速恒頻；風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)；發(fā)電機(jī)風(fēng)能是一種儲(chǔ)存量大、清潔環(huán)保的可再生能源。由于在世界范圍內(nèi)化石能源數(shù)量的日益減少，并且環(huán)境問(wèn)題日益凸顯，所以針對(duì)風(fēng)能的使用開(kāi)始成為了

MC)勵(lì)磁的變速恒頻發(fā)電控制系統(tǒng)作為研究對(duì)象,對(duì)TSMC拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)、調(diào)制策略進(jìn)行了分析，并推導(dǎo)了雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)(DFIG)工作原理和數(shù)學(xué)模型。在此基礎(chǔ)上，將TSMC作為DFIG勵(lì)磁電源，推導(dǎo)了變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)定子磁場(chǎng)定向矢量控制策略表達(dá)式；其次制作樣機(jī)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行試驗(yàn)驗(yàn)證，得到空載和亞同步、同步、超同步狀態(tài)下的部分并網(wǎng)試驗(yàn)結(jié)果。良好的試驗(yàn)結(jié)果驗(yàn)證了方案的可行性和有效性。雙級(jí)矩陣變換器; 雙饋感應(yīng)電機(jī); 變速恒頻; 定子磁場(chǎng)定向; 矢量控制0 引 言矩陣變換

00350）變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子機(jī)械故障模糊診斷方法解太林1，張志利2（1.江蘇省鹽城市教育科學(xué)研究院，江蘇鹽城 224005；2.天津中德應(yīng)用技術(shù)大學(xué)電氣與能源學(xué)院，天津 300350）針對(duì)當(dāng)前方法在診斷變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子機(jī)械故障過(guò)程中，抗干擾能力差、準(zhǔn)確率低的不足，提出一種基于改進(jìn)支持向量機(jī)（FSVM）與粒子群（PSO）加權(quán)模糊聚類相結(jié)合的轉(zhuǎn)子機(jī)械故障模糊診斷方法。首先提取風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子機(jī)械故障的信號(hào)特征，對(duì)特征奇異點(diǎn)進(jìn)行模極大值分析；構(gòu)建FSV

2000)?變速恒頻雙饋異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)建模及仿真林立，姚婻，袁旭龍，趙海燕(邵陽(yáng)學(xué)院 電氣工程系,湖南 邵陽(yáng),422000)為研究變速恒頻雙饋異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，建立了包含風(fēng)速、風(fēng)力機(jī)和風(fēng)力機(jī)控制部分、雙饋發(fā)電機(jī)、雙PWM變換器及雙饋發(fā)電機(jī)機(jī)側(cè)和網(wǎng)側(cè)矢量控制變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型；在Matlab/Simulink環(huán)境下，以建立相應(yīng)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)數(shù)學(xué)模型為基礎(chǔ)搭建了變速恒頻雙饋異步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)仿真模型，并對(duì)轉(zhuǎn)子側(cè)等功率因素策略及定子側(cè)功率解耦

影響，分析了變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理以及交—直—交變頻器在變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)中的應(yīng)用。風(fēng)電并網(wǎng)；變速恒頻；變頻器隨著人類社會(huì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)進(jìn)步，面對(duì)日益嚴(yán)峻的能源匱乏形勢(shì)，人們積極尋求可以替代傳統(tǒng)化石能源的新能源，風(fēng)力發(fā)電憑借它技術(shù)成熟，成本低和清潔無(wú)污染等優(yōu)勢(shì)逐漸得到人們的重視。發(fā)展風(fēng)電是改善能源結(jié)構(gòu)和應(yīng)對(duì)氣候變化的重大舉措，是我國(guó)能源戰(zhàn)略的重要組成，風(fēng)電的并網(wǎng)運(yùn)行將在很大程度上緩解能源危機(jī)，風(fēng)電并網(wǎng)具有很大的發(fā)展空間。與此同時(shí)，隨著風(fēng)電并網(wǎng)

統(tǒng)供電方式又分為恒頻交流電源和變頻交流電源。2.2.1恒頻交流電源。目前，恒頻交流電源系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)為：200/115V、三相、400Hz的恒頻交流電源。恒速恒頻交流電源比低壓直流電源系統(tǒng)有以下優(yōu)點(diǎn)：1）高空性能好。交流發(fā)電機(jī)電源輸出時(shí)自身機(jī)構(gòu)中不存在換向問(wèn)題，而且大部分交流發(fā)電機(jī)的降溫都使用油冷技術(shù)，這樣可以使該發(fā)電機(jī)對(duì)工作環(huán)境要求降低。2）重量/功率比大、由于交流發(fā)電機(jī)中沒(méi)有電刷和滑環(huán)，大大減輕了發(fā)電機(jī)重量，同功率下的交流發(fā)電機(jī)比直流發(fā)電機(jī)重量輕很多。

400)淺析變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組分層分段控制策略禚明華 王程濤(1.興安熱電有限責(zé)任公司額爾格圖風(fēng)電場(chǎng),內(nèi)蒙古烏蘭浩特 137400;2.興安熱電有限責(zé)任公司,內(nèi)蒙古烏蘭浩特 137400)本文依據(jù)分層分段控制策略為基礎(chǔ),通過(guò)并網(wǎng)后變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組與電網(wǎng)的協(xié)調(diào)為題以及優(yōu)化運(yùn)行,淺析變速恒頻雙饋風(fēng)電機(jī)組的控制策略。按照風(fēng)速分兩個(gè)階段控制風(fēng)電機(jī)組。首先參照分層分段理念將風(fēng)電機(jī)組電氣控制部分進(jìn)行跟蹤控制。即,對(duì)參考值以及參考值整定控制。同時(shí)追蹤控制低風(fēng)速的最

，通常需要從恒速恒頻或者是變速變頻兩個(gè)方向進(jìn)行控制。而由于風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速變化范圍小，因此如何提高風(fēng)機(jī)的效率，已經(jīng)成為了風(fēng)力發(fā)電的主要攻克難點(diǎn)，而能夠在較寬范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)最大的風(fēng)力捕捉，也成為了公認(rèn)的最為優(yōu)良的調(diào)節(jié)方式。1　雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)在實(shí)際的操作過(guò)程當(dāng)中我們知道，變速恒頻控制系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)形式是多種多樣的，就目前來(lái)講，利用雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)的方案是被廣泛應(yīng)用的。在利用雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)作為變速恒頻的方案當(dāng)中，發(fā)電機(jī)是與電網(wǎng)直接連接在一起的，這樣連接，需要

)0 引 言變速恒頻發(fā)電機(jī)現(xiàn)發(fā)展迅猛，它較好得解決了恒速恒頻發(fā)電效率低下的問(wèn)題。但傳統(tǒng)的變速恒頻變換器容量必須大于等于發(fā)電功率，這一不足一直制約著變速恒頻發(fā)電機(jī)的發(fā)展，DFIG 由于其結(jié)構(gòu)特性，變換器僅需提供總功率的25% ～30%［1］，且轉(zhuǎn)子端和定子端都可以輸出功率，解決了傳統(tǒng)變速恒頻在這方面的約束。DFIG 在可再生能源系統(tǒng)，如風(fēng)力、水利發(fā)電［2－3］和嵌入式應(yīng)用，如汽車、飛機(jī)發(fā)電［4－5］等方面得到了廣泛的關(guān)注。獨(dú)立運(yùn)行的DFIG 是對(duì)該領(lǐng)域研究的

00081)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電關(guān)鍵技術(shù)分析李國(guó)慶(國(guó)家知識(shí)產(chǎn)權(quán)局專利局專利審查協(xié)作北京中心,北京 100081)世界能源消耗量不斷增加,風(fēng)能作為可再生綠色能源成為各國(guó)重點(diǎn)發(fā)展的能源,風(fēng)力發(fā)電也成為各國(guó)研究的重點(diǎn)。本文從國(guó)內(nèi)風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀出發(fā),對(duì)交流勵(lì)磁變速恒頻風(fēng)力發(fā)電的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究,并分析了變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的工作原理和優(yōu)點(diǎn),以求為風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展提供些許借鑒。變速恒頻 風(fēng)力發(fā)電 原理我國(guó)的能源消耗十分嚴(yán)重，能源短缺和環(huán)境污染成為經(jīng)濟(jì)發(fā)展的阻力。為了

同步速上實(shí)現(xiàn)變速恒頻發(fā)電等諸多優(yōu)勢(shì)[1-3]，現(xiàn)在對(duì)其的應(yīng)用和控制方面的研究多集中在風(fēng)力、水力等并網(wǎng)型電源系統(tǒng)當(dāng)中，并取得了一些成果[4-6]。獨(dú)立電源系統(tǒng)是指航空航天器、汽車、輪船等電源系統(tǒng)的總稱。近年來(lái)，隨著各種先進(jìn)設(shè)備的出現(xiàn)，系統(tǒng)中的用電量將大幅度提高，采用傳統(tǒng)的電源系統(tǒng)已經(jīng)逐漸不能滿足其在容量等方面的要求，開(kāi)發(fā)高質(zhì)量高品質(zhì)的獨(dú)立電源系統(tǒng)受到了業(yè)界高度的重視，由此可見(jiàn)，將無(wú)刷雙饋電機(jī)應(yīng)用于獨(dú)立電源系統(tǒng)，有重要的科學(xué)意義和重大的推廣應(yīng)用價(jià)值，而首先，建

時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)變速恒頻發(fā)電，適于水力發(fā)電和風(fēng)力發(fā)電的場(chǎng)合，同時(shí)也可在無(wú)刷情況下實(shí)行雙饋運(yùn)行。因此它具有以下特點(diǎn):降低所需變頻器的容量，可調(diào)節(jié)系統(tǒng)的功率因數(shù)，具有良好的自啟動(dòng)和多種運(yùn)行方式，并且轉(zhuǎn)子上沒(méi)有電刷滑環(huán)，可以提高交流調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)和變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)的可靠性［1－2］。無(wú)刷雙饋電機(jī)的機(jī)電能量轉(zhuǎn)換是基于轉(zhuǎn)子對(duì)定子上不同極數(shù)的功率繞組和控制繞組電流磁場(chǎng)的調(diào)制作用來(lái)實(shí)現(xiàn)的。因此，如何優(yōu)化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，提高其磁場(chǎng)調(diào)制能力成為無(wú)刷雙饋電機(jī)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù)。無(wú)刷雙饋電

之一［2］。變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電技術(shù)由于具有風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率高、機(jī)電系統(tǒng)柔性連接、功率因數(shù)可調(diào)、勵(lì)磁變換器容量小等特點(diǎn)，已在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中占據(jù)主導(dǎo)地位，并引領(lǐng)了風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展方向［3］。在風(fēng)力發(fā)電機(jī)組啟動(dòng)前，需要對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行并網(wǎng)前調(diào)節(jié)，使發(fā)電機(jī)定子電壓和電網(wǎng)電壓在幅值、頻率、相位上均保持一致，以滿足并網(wǎng)條件。風(fēng)力發(fā)電機(jī)組單機(jī)容量越來(lái)越大，目前已經(jīng)發(fā)展到MW 級(jí)水平，機(jī)組并網(wǎng)電流對(duì)電網(wǎng)的沖擊已不能忽視，它不但會(huì)引起電網(wǎng)電壓大幅下降，而且會(huì)對(duì)發(fā)電機(jī)組各部件造成損壞

雙饋電源系統(tǒng)變速恒頻的運(yùn)行原理，結(jié)合獨(dú)立電源系統(tǒng)的特點(diǎn)，建立了系統(tǒng)在空載和帶負(fù)載狀態(tài)下的數(shù)學(xué)模型；對(duì)系統(tǒng)空載至負(fù)載、轉(zhuǎn)速突變、負(fù)載突變等情況進(jìn)行了仿真研究，分析了系統(tǒng)動(dòng)態(tài)特性；通過(guò)仿真驗(yàn)證，可以實(shí)現(xiàn)變速恒頻發(fā)電，而且通過(guò)電壓的標(biāo)量控制可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)輸出電壓的恒定。變速恒頻；無(wú)刷雙饋電機(jī)；系統(tǒng)建模；獨(dú)立電源系統(tǒng)；仿真研究0 引 言獨(dú)立電源系統(tǒng)是指航空航天器、汽車、輪船等電源系統(tǒng)的總稱。近年來(lái)，隨著各種先進(jìn)設(shè)備的出現(xiàn)，對(duì)獨(dú)立電源系統(tǒng)的供電性能提出了更高的要求，開(kāi)

）首先介紹了變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的特點(diǎn)，構(gòu)建了實(shí)際風(fēng)速的數(shù)學(xué)模型，研究了基于定子磁鏈定向的變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)變換器的控制，最后仿真實(shí)現(xiàn)了雙饋電機(jī)有功功率和無(wú)功功率的獨(dú)立解耦控制，并在發(fā)電機(jī)定子側(cè)輸出單位功率因數(shù)的情況下，調(diào)節(jié)直流母線電壓快速達(dá)到了給定參考值，維持了直流母線電壓的穩(wěn)定。雙饋感應(yīng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)；風(fēng)速數(shù)學(xué)模型；定子磁鏈定向；有功無(wú)功解耦1 引言過(guò)去世界各地使用的風(fēng)機(jī)，大多采用定速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)。定速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)通常采用常見(jiàn)的感應(yīng)發(fā)電

種基于空間矢量的恒頻滯環(huán)UPQC控制策略殷少奇，白樹(shù)忠（山東大學(xué)電氣工程學(xué)院，山東濟(jì)南 250061）研究分析了恒頻滯環(huán)控制，通過(guò)對(duì)滯環(huán)跟蹤控制的轉(zhuǎn)化，將空間矢量與恒頻滯環(huán)控制有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，提出了一種適用于統(tǒng)一電能質(zhì)量調(diào)節(jié)器的基于空間矢量的恒頻滯環(huán)控制策略。在該控制策略中采用改進(jìn)后的SVPWM跟蹤算法，直接使用相間的電流誤差矢量的正負(fù)號(hào)來(lái)判斷指令電壓矢量所處的區(qū)域，不需要檢測(cè)三相電網(wǎng)電壓，優(yōu)化了控制算法。該控制策略不僅解決了滯環(huán)控制開(kāi)關(guān)頻率不固定的問(wèn)題，

今應(yīng)用較多的變速恒頻雙饋電機(jī)發(fā)電系統(tǒng)，介紹了其原理，分析了數(shù)學(xué)模型，研究了控制策略；采用電網(wǎng)電壓定向的矢量控制策略對(duì)電網(wǎng)側(cè)PWM變換器進(jìn)行控制；采用定子電壓定向矢量控制策略，對(duì)轉(zhuǎn)子側(cè)變換器進(jìn)行控制，實(shí)現(xiàn)了雙饋電機(jī)有功、無(wú)功功率的解耦控制。最后搭建仿真模型，仿真結(jié)果證明了理論分析的正確性，為實(shí)踐研究提供理論依據(jù)。風(fēng)力發(fā)電 變速恒頻 雙饋電機(jī)0 引言能源是人類經(jīng)濟(jì)社會(huì)生活的命脈，隨著人類社會(huì)的前進(jìn)和發(fā)展，全球能源的需求量必然繼續(xù)增加。能源安全則是國(guó)家經(jīng)濟(jì)安全的

速調(diào)節(jié)技術(shù)、變速恒頻技術(shù)4 種［1～13］。變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，因其具有風(fēng)能轉(zhuǎn)換效率較高、可靈活調(diào)節(jié)有功和無(wú)功等特點(diǎn)，近年來(lái)得到了廣泛應(yīng)用。本文就其控制策略建立模型并仿真，力求得出具有指導(dǎo)意義的理論結(jié)果。1 變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)基本原理目前，國(guó)內(nèi)外已建或新建的大型風(fēng)電場(chǎng)中的風(fēng)電機(jī)組多采用變速恒頻(Variable Speed Constant Frequency，VSCF)風(fēng)電系統(tǒng)運(yùn)行方式。當(dāng)風(fēng)速改變時(shí)，VSCF 風(fēng)電系統(tǒng)可適時(shí)地調(diào)節(jié)風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速，使之保持

風(fēng)力發(fā)電中的變速恒頻控制技術(shù)和雙PWM(Pulse Width Modulation)變換技術(shù)是目前比較先進(jìn)的發(fā)電控制技術(shù)。雙饋發(fā)電機(jī)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電方案是通過(guò)在雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)施加三相交流電進(jìn)行勵(lì)磁，調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流的幅值、頻率和相位，實(shí)現(xiàn)定子側(cè)輸出恒頻恒壓;由于采用了矢量控制技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了有功、無(wú)功功率的獨(dú)立調(diào)節(jié)，從而改善風(fēng)電機(jī)組和所并電網(wǎng)的動(dòng)態(tài)和靜態(tài)特性。目前，國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)主要集中研究并網(wǎng)后基于定子磁場(chǎng)定向雙饋電機(jī)有功功率和無(wú)功功率的解耦控制，而對(duì)并網(wǎng)前

立調(diào)節(jié)。三、變速恒頻風(fēng)電系統(tǒng)的控制變速恒頻發(fā)電是20世紀(jì)末發(fā)展起來(lái)的一種新型發(fā)電方式，它將電力電子技術(shù)、矢量變換控制技術(shù)和微機(jī)信息處理技術(shù)引入發(fā)電機(jī)控制之中，獲得了一種全新的、高質(zhì)量的電能獲取方式。風(fēng)力機(jī)采用變速運(yùn)行，即風(fēng)機(jī)葉輪跟隨風(fēng)速的變化改變其旋轉(zhuǎn)速度，保持基本恒定的最佳葉尖速比，風(fēng)能利用系數(shù)最大。因此，可以根具風(fēng)速的變化情況，調(diào)整雙饋電機(jī)的轉(zhuǎn)速使之產(chǎn)生恒定頻率的電能。四、仿真MATLAB軟件是當(dāng)今控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與仿真中重要的工具軟件。MATLAB提供

成度高，針對(duì)變速恒頻風(fēng)力發(fā)電的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)顯得尤為重要。1 變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其演示功能的開(kāi)發(fā)1.1 基于功率分匯流系統(tǒng)的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的工作原理功率分匯流系統(tǒng)的核心為行星齒輪傳動(dòng)系統(tǒng)。行星輪系統(tǒng)的兩個(gè)輸入端接收風(fēng)力機(jī)輸入動(dòng)力和調(diào)速電機(jī)輸入動(dòng)力，一個(gè)輸出端輸出恒速恒頻動(dòng)力給發(fā)電機(jī)，再由發(fā)電機(jī)輸出恒頻交流電到電網(wǎng)。利用調(diào)速電機(jī)及行星輪系統(tǒng)變速調(diào)節(jié)功能實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)保持同步轉(zhuǎn)速，同時(shí)以行星輪系統(tǒng)為核心形成功率分匯流。功率分匯流技術(shù)應(yīng)用于變速發(fā)電，采用行星齒輪

引言交流勵(lì)磁變速恒頻（ACVSCF）風(fēng)力發(fā)電技術(shù)具備運(yùn)行效率高、電能質(zhì)量?jī)?yōu)、變流器容量小等優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)成為風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域中應(yīng)用較為廣泛的技術(shù)，它可以實(shí)現(xiàn)功率的解耦控制和最大風(fēng)能的跟蹤控制［1－2］。在該方案中，將雙饋異步發(fā)電機(jī)（DFIG）的定子接入電網(wǎng)，轉(zhuǎn)子則由電力電子變流器提供勵(lì)磁電流，當(dāng)DFIG機(jī)械轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時(shí)，實(shí)時(shí)控制變流器改變轉(zhuǎn)子電流的頻率、相位以及幅值實(shí)現(xiàn)“交流勵(lì)磁”，從而保證DFIG在不同工作轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)都能正常運(yùn)行，同時(shí)還能實(shí)現(xiàn)輸出有功和無(wú)功功率

典型控制方式——恒頻控制，進(jìn)行了動(dòng)態(tài)仿真研究及試驗(yàn)驗(yàn)證。1 交流步進(jìn)控制和恒頻控制1.1 交流步進(jìn)控制同步電動(dòng)機(jī)的步進(jìn)控制中心思想是將電動(dòng)機(jī)的定子電流離散為bH步。每一步對(duì)應(yīng)一個(gè)大小固定和位置步進(jìn)的定子磁動(dòng)勢(shì)，與轉(zhuǎn)子磁動(dòng)勢(shì)構(gòu)成步進(jìn)角，產(chǎn)生步進(jìn)的復(fù)位轉(zhuǎn)矩，從而將轉(zhuǎn)子鎖定在一個(gè)特定的位置上。如果將同步電動(dòng)機(jī)的定子磁勢(shì)由旋轉(zhuǎn)磁勢(shì)離散為步進(jìn)磁勢(shì)，則定子氣隙中所停靠的位置也就是這種電機(jī)步進(jìn)運(yùn)動(dòng)時(shí)能夠提供的定位點(diǎn)數(shù)，即電機(jī)的每步數(shù)。當(dāng)PMSM定子繞組通以三相對(duì)稱正弦電

本的方法，即恒速恒頻系統(tǒng)(CSCF)和變速恒頻系統(tǒng)(VSCF)。隨著風(fēng)力發(fā)電設(shè)備單機(jī)容量的增大及電力電子技術(shù)的發(fā)展，變速恒頻技術(shù)以顯著的優(yōu)勢(shì)成為國(guó)內(nèi)外主要采用的控制方式［1］。1 變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的優(yōu)勢(shì)變速恒頻技術(shù)是指在風(fēng)力發(fā)電過(guò)程中，風(fēng)力機(jī)的轉(zhuǎn)速隨風(fēng)速的變化而變化，并通過(guò)一系列控制方式來(lái)獲得恒定的電能。文獻(xiàn)［2-3］介紹了風(fēng)力機(jī)功率主要受三個(gè)因素的影響:風(fēng)速V、槳葉節(jié)距角β和葉尖速比λ。風(fēng)力機(jī)的機(jī)械功率Pm為式中:ρ——空氣密度;R——風(fēng)力機(jī)風(fēng)輪半徑

2)0 引言變速恒頻發(fā)電技術(shù)因具有易實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能跟蹤、四象限有功和無(wú)功功率調(diào)節(jié)及柔性并網(wǎng)等優(yōu)點(diǎn)而受到了廣泛關(guān)注，它越來(lái)越多地被應(yīng)用到大型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中［1］。在變速恒頻風(fēng)力發(fā)電方案中通常選用雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)(Doubly-Fed Induction Generator，DFIG)來(lái)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)變速恒頻運(yùn)行［2］，采用雙PWM變換器的變速恒頻DFIG風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，其結(jié)構(gòu)如圖1所示。在雙PWM變換器中，網(wǎng)側(cè)PWM變換器的作用是控制直流母線電壓的穩(wěn)定和獲得良好的輸入性

并網(wǎng)型又分為恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)兩類［1］。恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)雖然具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、過(guò)載能力強(qiáng)和運(yùn)行可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。但是，風(fēng)電機(jī)組直接與電網(wǎng)耦合，風(fēng)電機(jī)組的特性將直接對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生影響；此外，異步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行需要無(wú)功電源的支持，加重了電網(wǎng)的無(wú)功負(fù)擔(dān)，使電力系統(tǒng)的潮流分布更加復(fù)雜。隨著風(fēng)力發(fā)電規(guī)模的不斷擴(kuò)大，這些問(wèn)題將更加突出。然而隨著電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也不斷成熟，特別是雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)，其定子繞組直接接入電網(wǎng)

泛研究，并在變速恒頻風(fēng)力發(fā)電方面具有較好的應(yīng)用前景。本文針對(duì)風(fēng)力機(jī)的結(jié)構(gòu)和特點(diǎn)，分析了風(fēng)力機(jī)的運(yùn)行原理，此外還分析了交流勵(lì)磁雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的特點(diǎn)及其運(yùn)行原理。功率調(diào)節(jié)；風(fēng)力發(fā)電機(jī)；電磁轉(zhuǎn)矩；交流勵(lì)磁；變速恒頻一、風(fēng)力發(fā)電在國(guó)內(nèi)外的現(xiàn)狀近年來(lái)，由于對(duì)能源的渴求，人們無(wú)節(jié)制地開(kāi)采石油、煤炭、天然氣等這些埋藏在地層深處的維系人類生存的“能源食糧”，不僅嚴(yán)重地污染了我們的生存空間，惡化了自然環(huán)境，而且?guī)?lái)了更可怕的惡果——能源枯竭。為此，各國(guó)政府紛紛制定自己的能源

發(fā)電系統(tǒng)分為恒速恒頻發(fā)電機(jī)系統(tǒng)(CSCF系統(tǒng))和變速恒頻發(fā)電機(jī)系統(tǒng)(VSCF系統(tǒng))［1］。恒速恒頻發(fā)電機(jī)系統(tǒng)是指在風(fēng)力發(fā)電過(guò)程中保持發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速保持不變從而得到和電網(wǎng)頻率一致的恒頻電能。恒速恒頻系統(tǒng)(CSCF系統(tǒng))一般來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)單，所采用的發(fā)電機(jī)主要是同步發(fā)電機(jī)和鼠籠型感應(yīng)發(fā)電機(jī)［2］。變速恒頻發(fā)電機(jī)系統(tǒng)(VSCF系統(tǒng))，是指在風(fēng)力發(fā)電過(guò)程中發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速，并以隨風(fēng)速變化而通過(guò)其他的控制方式來(lái)得到和電網(wǎng)頻率一致的恒頻電能。目前國(guó)際上有多種方案實(shí)現(xiàn)變速恒頻風(fēng)力

兩類，一類是恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，另一類是變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)［1］。雖然，恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和控制簡(jiǎn)單、成本小、運(yùn)行可靠性高、過(guò)載能力比較強(qiáng)，但是，風(fēng)電機(jī)組直接與電網(wǎng)耦合，風(fēng)電機(jī)組的特性將直接對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生影響;此外，由于交流異步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行需要電源提供無(wú)功，使得電網(wǎng)的無(wú)功負(fù)擔(dān)加重，從而電力系統(tǒng)的潮流分布也變得更加復(fù)雜。尤其是隨著風(fēng)力發(fā)電規(guī)模的不斷擴(kuò)大，這些問(wèn)題將更加突出。然而隨著大容量電力電子技術(shù)的快速發(fā)展，變速恒頻風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也日趨成熟。尤其是雙

類型大致可以分為恒頻恒速異步發(fā)電機(jī)、恒頻變速雙饋異步發(fā)電機(jī)和直驅(qū)永磁同步發(fā)電機(jī)。1)恒頻恒速異步發(fā)電機(jī) 以金風(fēng)750 kW的風(fēng)電機(jī)組為代表的恒頻恒速異步發(fā)電機(jī)是一種鼠籠式異步發(fā)電機(jī),通常在機(jī)端都并聯(lián)了無(wú)功補(bǔ)償裝置,采用多組電容器組分組投切的方式進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償,補(bǔ)償容量一般是風(fēng)機(jī)容量的30%～50%左右,風(fēng)機(jī)正常運(yùn)行時(shí)的功率因數(shù)可以保證大于0.98。但是鼠籠式異步發(fā)電機(jī)在啟動(dòng)過(guò)程中需要吸收大量的無(wú)功功率,吸收的無(wú)功容量接近于發(fā)電機(jī)的容量。因此,對(duì)于采用恒頻恒速

12000）變速恒頻風(fēng)力發(fā)電自動(dòng)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)葉金海（浙江紹興文理學(xué)院 元培學(xué)院，紹興 312000）本設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單介紹了變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的自動(dòng)控制，按照相關(guān)文獻(xiàn)的介紹，首先闡述了變速恒頻風(fēng)電技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，論述了當(dāng)今變速恒頻系統(tǒng)對(duì)風(fēng)力發(fā)電有重要的促進(jìn)作用。其次簡(jiǎn)單分析了變速恒頻風(fēng)機(jī)的工作原理，最后從控制角度分析了風(fēng)力機(jī)的自動(dòng)捕風(fēng)原理，通過(guò)對(duì)其數(shù)學(xué)模型以及曲線的分析，了解其工作的基本步驟，以及如何實(shí)現(xiàn)自動(dòng)捕風(fēng)的過(guò)程。通過(guò)對(duì)上述內(nèi)容的整理逐漸形成本篇論文設(shè)計(jì)。變

[1-4]。變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)突破恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)對(duì)轉(zhuǎn)速的限制，最大限度捕獲風(fēng)能以提高發(fā)電效率，并能夠?qū)崿F(xiàn)有功功率、無(wú)功功率的解耦控制，對(duì)電網(wǎng)進(jìn)行無(wú)功補(bǔ)償，改善系統(tǒng)的功率因數(shù)[5-7]，這些優(yōu)點(diǎn)使其逐漸成為風(fēng)力發(fā)電機(jī)的主流機(jī)型。如圖1所示，風(fēng)力發(fā)電機(jī)的變速恒頻控制需要根據(jù)風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速的變化相應(yīng)地控制轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流的頻率，使發(fā)電機(jī)輸出的電壓頻率與電網(wǎng)保持一致，根據(jù)感應(yīng)電機(jī)定、轉(zhuǎn)子繞組電流產(chǎn)生的旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)相對(duì)靜止的原理，可知變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速與定、轉(zhuǎn)子繞組電流

技術(shù)一般分為恒速恒頻(Constant SpeedConstantFrequency，簡(jiǎn)稱CSCF)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)和變速恒頻(Variable SpeedConstantFrequency，簡(jiǎn)稱VSCF)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)。1、恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)的并網(wǎng)恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、成本低、過(guò)載能力強(qiáng)以及運(yùn)行可靠性高等優(yōu)點(diǎn)，是過(guò)去幾年主要的風(fēng)力發(fā)電設(shè)備[4]。但是在恒速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，其發(fā)電設(shè)備主要是異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)，而異步風(fēng)力發(fā)電機(jī)運(yùn)行時(shí)，靠轉(zhuǎn)差率來(lái)調(diào)整負(fù)荷

液加中藥內(nèi)服聯(lián)合恒頻磁共振理療治療輸卵管阻塞性不孕癥臨床觀察牟巧花（山東省淄博市張店區(qū)中醫(yī)院婦科，山東淄博 255000）目的：觀察輸卵管通液加中藥內(nèi)服聯(lián)合恒頻磁共振理療治療輸卵管阻塞性不孕癥88例臨床療效。方法：88例輸卵管阻塞性不孕癥患者隨機(jī)分為治療組和對(duì)照組，對(duì)照組44例，采用常規(guī)西藥治療，月經(jīng)干凈3～7 d行輸卵管通液術(shù)；治療組44例，患者在采用輸卵管通液的基礎(chǔ)上加用中藥內(nèi)服，配合恒頻磁共振理療，觀察兩組治療前后輸卵管通暢試驗(yàn)的情況。結(jié)果：治療組有

于風(fēng)力發(fā)電的變速恒頻雙饋感應(yīng)電機(jī)系統(tǒng)中的低頻不穩(wěn)定現(xiàn)象，首先，通過(guò)數(shù)值仿真，觀察了系統(tǒng)隨著輸入機(jī)械轉(zhuǎn)矩增大時(shí)出現(xiàn)的低頻振蕩現(xiàn)象，結(jié)果表明，低頻振蕩現(xiàn)象的發(fā)生會(huì)增加定子電流的總諧波畸變，從而降低系統(tǒng)的性能，其次，建立了雙饋感應(yīng)電機(jī)及其勵(lì)磁控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，通過(guò)分析系統(tǒng)雅可比矩陣的特征值發(fā)現(xiàn)，系統(tǒng)發(fā)生的低頻振蕩的動(dòng)力學(xué)本質(zhì)是Hopf分岔，并據(jù)此給出了系統(tǒng)運(yùn)行的穩(wěn)定性邊界，研究有助于更好地理解變速恒頻雙饋感應(yīng)電機(jī)系統(tǒng)中的動(dòng)力學(xué)行為和穩(wěn)定性問(wèn)題，對(duì)該系統(tǒng)的參數(shù)設(shè)