变速恒频风电机组系统方案比较

首先叙述了变速恒频运行的双馈、直驱和半直驱风电机组的特点,然后根据美国国家可再生能源实验室的报告,以年发电量、运行和维护成本、度电成本(COE)等指标,对1.5MW不同类型的风电机组进行量化比较。其结果表明:双馈风电机组使用标准组件,重量轻,成本最低,年发电量较低;直驱式风电机组成本最高,但维护成本低;半直驱风电机组价格不是很高,维护成本和COE低,年发电量高,是一种很有竞争力的机型,应用前景广泛。     

兆瓦级风力发电机组试验系统

研制的兆瓦级风力发电机组试验系统,采用现场总线技术和虚拟仪器技术,将控制与测试技术二者有机结合,实现了被试风电机组真实运行工况的动态模拟和运行数据的高速同步采集、记录与实时分析,有效完成了风电机组相关国家标准要求的试验项目。     

兆瓦级风电机组主传动系统结构研究进展

根据国内外大型风力发电机组制造厂商的产品及其技术特点,对主流兆瓦级风机的主传动系统结构特点进行了深入剖析。同时,从发电量、度电成本、可靠性、可维护性和大容量拓展5个方面,对主传动系统的性能和可靠性进行了对比研究,为主传动链形式的选择提供了依据。最后,介绍了近年来风电领域的新技术、新产品的开发及其在风机上的应用情况,为风机主传动链的改良以及环境适应性提出了合理化建议。     

双馈异步发电机组控制策略的仿真分析

介绍了双馈异步发电机(DFIG)的运行原理,通过坐标变换建立了DFIG在同步旋转坐标系下的数学模型。采用定子磁链定向矢量控制策略,建立了基于功率和电流双闭环控制策略模型。并利用Matlab/Simulink仿真软件对控制策略进行仿真,在仿真模型下进行了最大风能追踪和并网运行特性的研究,仿真的结果证明了控制算法的正确性和良好的控制性能。     

变速恒频风电系统应对电网故障的保护电路分析

新的电网规则要求风力发电系统具有低电压穿越能力，基于双馈感应发电机的双馈型风电系统和基于永磁同步发电机的直驱型系统作为主流变速恒频风能变换系统，增加保护电路后，可以极大地提高其故障穿越能力。基于国内外对变速恒频风电系统保护电路的分析和总结，对各种类型的保护电路进行了分类，对其工作原理和实现方法进行了详细说明，并讨论了各自的优缺点。增加保护电路可以使变速恒频风电系统在电网故障发生时，保持与电网的连接，当故障消除后，快速恢复正常运行，从而极大地提高风电系统的可用型、可靠性和市场竞争力。     

兆瓦级风电机组控制器设计平台的开发及应用

开发了一套适用于各型兆瓦级风力发电机组的通用控制器设计平台,该平台可提供功能全面、配置便捷的闭环发电控制及监督控制逻辑来完成控制器原型的设计,同时以风电机组整机建模及仿真软件GH Bladed为基础,完成整机控制器原型的全数字仿真评估,从而为研发控制器提供了有力支撑。并以某型2.5 MW风力发电机组为例,利用设计平台对风机的控制器原型进行性能评估,评估结果表明,该设计平台能够迅速有效地完成风机整机控制策略的设计及验证,具有较高的应用价值。     

用于中等电压的兆瓦级功率开关器件—IGCT

设计能开关中等电压等级的兆瓦级功率电路的设备是一项艰巨的任务。两种现有的半导体开关技术，即门极可关断晶闸管和绝缘栅双极型晶体管由于其固有的特性要在设计上使用它们必须采用折衷方案，这又使得功率控制系统的成本及复杂性增加。     

湍流强度对兆瓦级风电机组的影响

分析了风电场湍流强度对风电机组的影响,以1 650 kW变速变桨型风电机组为例,仿真分析了三种不同湍流强度特征值I15=0.18,0.16,0.14情况下的风电机组的极限载荷、疲劳载荷和性能,研究了其变化规律。结果表明,随着湍流强度的增加,风电机组的疲劳载荷和极限载荷都规律性地增加,其性能有一定程度的下降。     

双馈异步发电机的矢量控制

双馈异步发电机采用交流励磁,利用矢量变换控制技术,综合改变双馈异步发电机转子励磁电流的相位和幅值,实现双馈异步发电机定子侧输出有功功率和无功功率的解耦控制.改变双馈异步发电机转子励磁电流的频率,可实现发电机的变速恒频运行.     

风轮特性的电气模拟

通过对风轮的受力及风能利用系数进行分析,推导了风能利用系数和风轮转矩的近似表达式,讨论了实现风轮输出特性及转动惯量模拟的方法。使用感应电机对风轮的转矩转速特性进行模拟,同时给出了风轮模拟系统的硬件结构,搭建了实验平台。测试表明,该系统能够实现风轮输出特性的近似模拟,并能较准确地反映出转动惯量对输出特性的影响,为风力发电的研究提供了方便的测试手段。     

WT1650风力发电机组整机控制系统

整机控制系统是大功率风电机组的核心和关键技术。文章简要介绍了WT1650风力发电机组的整机控制系统的技术特点,并重点介绍了其网络拓扑结构、整机状态控制、功率与载荷优化控制、故障诊断与保护以及与远程监控系统的接口等。     

风力发电励磁系统研究

采用具有优良输入、输出特性的双脉宽调制(PWM)控制的交-直-交变频器作为交流励磁发电机的励磁电源.仿真实验表明:基于动态同步坐标轴系的双通道解耦励磁控制策略能够实现交流励磁发电机有功、无功和转速的独立调节.双PWM变换器具有功率双向流动,输入和输出谐波电流小,动态性能优良,功率因数可调等优点,是交流励磁发电机的理想励磁电源.     

基于8400 StateLine变频器的2MW风力发电机组偏航系统设计

阐述了8400 StateLine变频器在2 MW风力发电机组偏航系统中的设计与应用。针对偏航系统特性要求,详细介绍了偏航控制系统的软件、硬件设计。该偏航系统通过了考核运行,且工作稳定、可靠。这表明该基于变频器设计的偏航系统能满足兆瓦级风电机组的偏航需求。     

韩国HSR 350X高速列车的电气系统

介绍了韩国高速列车HSR 350X的开发情况.该项目由韩国工业集团于1996年启动.350 km/h速度是商业运营的目标,列车大约能容纳1000人.     

并网型风电机组可靠性设计

介绍了并网型风电机组可靠性指标及其评估方法,及并网型风电机组的运行情况;根据并网型风电机组可靠性串联模型,对并网型风电机组进行可靠性设计,找出其薄弱环节,提高其可靠性,达到提高可利用率和年发电量的目的。     

风机基本工作原理和电能变换系统

综述了风机电能变换系统.首先论述了实现风机能量变换的基础,考虑了电气系统的需求.然后描述了3种变换系统(恒速、变速双馈式异步发电机和变速直驱式发电机)的优点和缺点.其次简单叙述了所应用的电力电子变换器.最后,讨论了可选择的发电机系统和其发展趋势.发展趋势很明显倾向于变速系统.越来越多的双馈式异步发电机系统安装了应对电网故障的装置.对于直驱式风机,径向永磁同步发电机比电励磁同步发电机更便宜且效率更高.发电机的电压等级可期望提高到约5 kV.     

纵向风对高海拔铁路隧道火灾烟气时空分布的影响

目前对高海拔铁路隧道火灾的研究较少。本文应用火灾动态仿真模拟软件(Fire Dynamic Simulation,FDS)对海拔500,3000 m铁路隧道内的火灾烟气蔓延进行了数值模拟分析,对比了高海拔环境低温、低压、低氧等显著特征及纵向风速对隧道火灾的影响。结果表明,在本文的火灾计算条件下海拔3000 m时隧道内的最高温度比低海拔时低24.8%,CO浓度增大30%~50%;海拔3000 m时随着纵向风速增加,拱顶最高温度显著下降,最大降幅达62.5%,且最高温度点向下游偏离火源区边缘上方;火源上游温度减小且升温范围逐渐减小,纵向风对上游烟气的“稀释”“阻拦”作用强于下游。