永磁直驱风电系统低电压穿越技术开题报告PPT

1、 开开 题题 报报 告告永磁直驱风电系统低电压穿越系统研究永磁直驱风电系统低电压穿越系统研究学院（系）：电气工程学院（电气工程系）年级专业 ：09应电四班学生姓名 ：刘路遥指导教师 ：杨国良老师完成时间 ：2013年3月26日第一章、本课题国内外研究动态，选题的依据和意义 研究的基本内容，拟解决的主要问题第二章、 研究步骤、方法及措施第三章、研究工作进度第四章、主要参考文献第五章、目录 (1)能源危机。专家预计全球现有石油储备量仅可维持100年左右的消耗。中国石油储备量仅占全球的2%，而中国如果按现有消耗量，不到50年国内原油资源将消耗殆尽。 第一章、本课题国内外研究动态，选题的依据和意义能源

2、危机引发战争 能源危机图示 (2)环境污染严重化石能源燃烧后会生成一氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等有害气体，这些有害气体污染空气，毒化水质，且能够形成酸雨、雾霾，对人畜和其他生物极为有害。燃煤电厂二氧化硫排放量占全国排放总量的346 （3）风力发电的现状和前景2011年中国全年新增风电装机容量17.63GW，全国累计装机容量62.36GW，继续保持全球风电装机容量第一的地位。据国家能源局可再生能源“十二五”规划，到2015年，中国将建成海上风电5GW。2015年后，中国风电达到国际先进技术水平。2020年中国海上风电将达到30GW。随着国家一系列调整相关产业政策的相继出台，未来中国风电行业发展空

3、间十分广阔。 (2)环境污染严重（4）永磁直驱风电系统的优势目前世界上大型风电机，大体可分为三种：1.直接并网定速异步风力发电机系统，2.是变速恒频双馈风力发电机系统，3.为变速恒频直驱型风力发电机组。第三种即为永磁直驱风电系统，即用多极永磁发电机直接连接风力机，避免了增速齿轮箱带来的诸多不便，使结构得到简化。与传统的双馈异步发电系统相比，由于传动系统的部件减少，降低了噪声，提高了系统的可靠性，同时利用变速恒频技术，可以进行无功功率补偿。（5）低电压穿越技术研究背景及现状 低电压穿越（low voltageride through，LVRT），是指并网连接点电压跌落时期，风机能够保持并网德同时

4、能向电网输入无功功率支持电网恢复至正常，从而“穿越低电压的过程。低电压穿越技术关系着风电的大规模应用，是风电并网的关键技术之一。 （6）选题的依据和意义低电压穿越技术不仅包含要对上述过电流、过电压进行抑制技术，同时还包含实现电网故障排除后向电网输出无功，支持电网恢复的技术。加强对风电机组低电压穿越技术的研究，对获得风力发电机组关键技术，提高风电机组的可靠性和风电场稳定性都具有重要意义。 (2)环境污染严重第二章、研究的基本内容，拟解决的主要问题 （1）查询学习风力机基础理论，建立风力机数学模型。介绍了背靠背双PWM直驱永磁风力发电系统的运行原理，建立了永磁发电机的数学模型（2）学习掌握永磁发电

5、机的转子磁链定向矢量控制策略，对并网侧逆变器采用电网电压定向策略，实现功率因数可控，应用MATLAB对直驱型永磁风力发电系统进行了动态仿真。（3）通过数据分析及系统建模算出电路的相关参数，利用MATLAB模拟电网电压故障，并对直驱型永磁风力发电系统在电网三相对称电压跌落条件下进行特性分析。运用策略提高直驱型永磁风力发电系统低电压穿越能力。应用MATLAB对上述控制策略的效果进行仿真验证。 1、了解课题的各项要求，理解课题的依据、意义、主要解决的问题和应用的领域，为更好的完成课题找准方向。 2、利用网络和图书馆查询永磁直驱风力发电系统变流器拓扑结构，PWM变换器控制及定向矢量控制的技术资料并进行

6、消化理解。课本专业知识复习向老师学习并征求意见外文资料翻译学习网上资料搜索整理知识学习初步设计方案初步设计方案研究步骤、方法及措施第三章、3、确定主电路拓扑及控制方式，及时与导师同学进行探讨学习找出设计的主要问题。更深一步的了解控制原理。4、设计、计算电路有关参数，绘制好图纸。5、学习仿真软件的应用，利用仿真软件进行电路的仿真，并依据仿真结果对设计方案进一步进行完善，撰写论文，完成课题。主电路 拓扑控制方式初步设计方案计算参数绘制图纸 仿 真撰写论文1、第 1-4周 查阅并消化理解资料，找出主要问题，确定主电 路拓扑2、第 5-8周 了解工作原理，参数设计、计算电路有关参数。3、第 9-11周

7、 利用仿真软件进行局部电路的仿真。给出全部 工程图纸和元器件表。4、第 12-15周 撰写论文5、第 16-17周 画图，准备答辩。研究工作进度第四章、1魏艳君等.电力电子电路仿真:MATLAB和Pspice应用M机械 工业出版社,20122阮毅，陈伯时电力拖动自动控制系统M机械工业出版 社，20093王兆安，刘进军电力电子技术M机械工业出版社，20094霍志红. 风力发电机组控制技术M中国水利水电出版社,20115杨玉新，刘观起等. 永磁直驱风电机组低电压穿越技术的研究J. 电力学报，2012,27(2):35-41.6韩国庆. 直驱式风力发电系统低电压穿越技术仿真研究J.工矿自动化,201

8、1,12:56-59.7姚骏,廖勇,庄凯.永磁直驱风电机组的双PWM变换器协调控制策略J电力系统自动化，2009，12(3):66-71.8胡书举,李建林,许洪华.永磁直驱风电系统低电压运行特性的分析 J.电力系统自动化，2007，31(17):73-77.9吴素娟,张新燕,孙远.永磁直驱风电机组低电压穿越技术的仿真分析J.2010，4:43-48.主要参考文献第五章、10张梅，何国庆，赵海翔等直驱式永磁同步风力发电机组的仿真与建模J中国电力，2008，41（6）：79-84.11杨玉新， 刘观起等.永磁直驱风电机组低电压穿越技术的研究J.电力学报，2012,27（2）:103-106.12李

9、建林，徐少华.直接驱动型风力发电系统低电压穿越控制策略J.电力自动化设备,2012,32(1):29-33.13Robinson J，Jovcic D, Joos G. Analysis and design of an off shore wind farm using a MV DC gridJ. IEEE Transactions on Power Delivery, 2010，25(4):2164-2173.14Muyeen S M，Takahashi R，Tamura J. Operation and control ofHVDC-connected offshore wind farmJ.IEEE Transactions on Sustainable Energy,2010，1(1): 30-37.15Pablo Ledesma,Member,IEEE,and Julio Usaola,Me