2009年电器工业大事记

1月3日,中国首台拥有自主知识产权的1．5MW直驱永磁变速恒频风电机组在江西吉安市下线。该产品由江西麦德风能有限公司研究开发,与其他类型风电机组相比具有发电效率高等优势。     

新型风电机组发展趋势

本文概述了当前国外大型风电机组的发展方向,通过对大于5MW以上的大型风电机组研究,分别对永磁直驱、双馈齿轮箱、双馈半驱及凸极同步机进行分析比较。分析指出,当前国际上,研究方向是研制10MW及20MW大型风电机组,半驱是一个新方向。本文提出基于新型双馈变速恒频凸极同步电机,是当前研制10MW及20MW大型风电机组的重要途径,新型半驱风电机组将是大型风电机发展的新方向。     

大容量永磁同步风电机组系统谐振与抑制策略

风电机组变流器是变速恒频风电机组的核心部件,变流器电网侧滤波器在保证良好并网特性的同时也给系统带来了谐振稳定性问题.基于风电机组变流器网侧滤波器动态特性进行分析,揭示了风电机组谐振机理,提出了虚拟变阻尼谐振抑制策略.在MATLAB/Simulink中建立了2.0 MW直驱型永磁同步风电机组仿真模型,实现了风电机组谐振与抑制的全过程仿真.利用电网谐波发生模拟装置,首次在2.0 MW永磁直驱风电机组上进行了机组谐振与抑制现场试验.仿真与现场试验证明了理论分析的正确性与谐振抑制策略的有效性,对实际运行时风电机组的谐振问题和风电机组变流器设计具有指导意义.     

我国首台1.2兆瓦风力发电机研制成功

我国首台具有自主知识产权的1.2MW（兆瓦）永磁直驱风力发电机在哈电机电工业有限责任公司正式研制成功并发车。该发电机将安装在黑龙江省穆棱县风场。这台1.2MW直驱式变速恒频永磁风力发电机由哈电机电工业有限责任公司历时8年研制成功，发电机的设计是在总结中小水轮发电机和交直流电机制造经验的基础上．吸收了国内外风电技术，具有其独特性。     

变速恒频直驱型风电系统低压穿越技术

随着变速恒频型风电在电网中所占份额不断增加,电力系统对并网风电系统的故障运行能力,尤其是电网电压瞬间跌落故障下的不间断运行能力提出了严格的要求,而基于全功率变流器的永磁直驱型风电系统已经被证实具有出色的低压运行特性.因此,本文对变速恒频直驱型风电系统低压穿越技术进行研究.首先分析了电网故障对直驱型风电系统的不良影响,然...     

全功率变流风力发电系统电压跌落响应特性研究

随着风电机组数量的增加,电网故障时风机的动态响应越来越重要。利用matlab/simulink,在建立采用永磁同步电机的直接驱动型变速恒频风电系统模型的基础上,分析了电网电压分别跌落30%-10 s、50%-0.5 s、85%-0.2 s时永磁直驱式风电系统的动态响应。并搭建了实验系统,进行了实验验证。结果表明,直驱式风电系统在3种典型跌落情况下,具有良好的低压度过能力。     

1.5MW双馈式变速恒频风电机组控制系统研究

变速恒频风电机组具有风能转换效率高、能吸收阵风能量、可以实现发电机和电力系统的柔性连接、“零冲击”并网、运行噪声小等优点,是国际上现代风力发电的主要发展方向之一。文章针对变速恒频风电机组的变速控制方式进行了研究,且以兆瓦级变速恒频风电机组为模型,对几种变速控制策略进行了仿真。并在对分析仿真结果的基础上,结合大型变速恒频风电机组的整机特点和控制方法的可行性,采用了功率闭环的变速控制策略;最后在自主研发的1．5MW变速恒频风电机组控制系统及变流器样机上,对变速运行的功率控制策略进行了大量实验和长期的现场试运行,验证了变速控制方式的可行性与实用性。     

哈飞研制出1．5兆瓦半直驱风电机组

5月16日,哈尔滨哈飞工业集团有限责任公司研发的HF70—1．5兆瓦型半直驱式变速恒频风力发电机组接受了哈尔滨市科技局组织的专家组验收。专家组认为,这是我国自主研发的第一台采用半直驱技术的风力发电机组,也是目前世界上第一台1．5兆瓦半直驱式风电机组。该机组改变了我国风电产业发展长期受国外技术制约的局面,将提高我国风电装备的市场竞争力。     

风电场对系统小干扰稳定的影响研究

论述了异步风电机组、双馈变速风电机组和永磁直驱风电机组并网后对系统低频振荡模态及阻尼特性影响的机理。以实际电力系统为例,在不同的风电场出力情况下,用特征值分析法研究了3种风电机组引入的振荡模态,并得出异步风电机组能改善系统阻尼,而双馈变速风电机组和永磁直驱风电机组可能降低系统阻尼的结论。     

风力发电用盘式永磁同步发电机的设计

提出了一种用于直驱式变速恒频风力发电系统的盘式永磁同步发电机,对其运行原理和电磁设计进行了分析和推导.开发了基于数据库管理系统的盘式永磁同步发电机的电磁设计软件.运用有限元分析软件对盘式永磁同步发电机的空载静态磁场进行了分析.将这种盘式永磁同步发电机应用于变速恒频风力发电系统中,可以有效地利用资源,降低风电成本.     

变风速下永磁直驱风电机组频率—转速协调控制策略

在分析永磁直驱风电机组变速运行特性的基础上,在电力系统电磁暂态分析软件平台上建立了永磁直驱风电机组的动态模型,提出了一种新的永磁直驱风电机组频率—转速协调控制策略。该控制策略能够有效减少风电机组的转矩突变,在风电机组参与频率调整时对转速进行调节,并且能够有效增大系统惯性。将所提出的频率—转速协调控制策略与单一的频率控制...     

科技信息

可再生及新能源高技朮重点确定,并得到国家专项资金支持据悉,国家发改委决定在2005～2007年期间对可再生能源和新能源高技术产业化实施专项资金支持,以促进我国可再生能源和新能源技术及相关产业的发展。此次国家确定的可再生能源和新能源高技术产业化专项为以下重点领域。风力发电。开展1.5MW变速恒频风力发电机组和1.2MW直接驱动永磁式风电机组的产业化。包括1.5MW变速恒频控制技术、叶片设计与制造技术、偏航系统、变速恒频电机、带循环冷却系统的齿轮箱设计与制造技术等;1.2MW直接驱动永磁式风力发电机组总体设计技术、关键部件的设…     

直驱永磁风力发电机发展及其设计方法综述

介绍了国内外直驱变速恒频永磁风力发电机的发展应用状况,对发电机的结构、特点和转子磁钢进行了描述,针对它的特殊结构对其电磁系统设计方法及电力电子变换器进行了研究,最后指出了直驱变速恒频永磁风力发电机的发展趋势和研究方向,以期推进我国风力发电机的研究和应用。     

风电场整合对系统小干扰稳定的影响研究

论述了异步风电机组、双馈变速风电机组和永磁直驱风电机组三种风电机组并网后对系统低频振荡模态及阻尼特性影响的机理.以实际电力系统为例,在考虑风电场出力变化的情况下,用特征值分析方法研究了三种类型风电机组引入的振荡模态,得出如下结论:风电场采用异步风电机组能够对系统振荡起到阻尼作用,而采用双馈变速风电机组和永磁直驱风电机组在某种程度上降低了系统阻尼.     

基于分层原则的风电场无功控制策略

针对由具有动态无功调节能力的变速恒频风电机组（包括变速恒频双馈异步风电机组和直驱永磁同步风电机组）组成的风电场,提出了一种新的电压无功分层控制策略。该策略由风电场局部区域某节点电压与参考值的偏差得到整个风电场的无功功率需求,并按等功率因数算法分配给各台风电机组,作为其无功功率控制目标参考值。参考值的实时整定过程考虑了风电场无功功率输出约束和功率因数约束。算例表明,所提出的策略既可抑制由周边负荷变化引起的控制点母线电压波动,又可抵御由局部电网故障造成的控制点电压跌落,具有维持风电场接入局部区域电网电压稳定的作用。     

永磁直驱风电机组改善系统阻尼的控制技术

永磁直驱风力发电机组抑制系统功率振荡的阻尼作用,有利于提高风电渗透率较高的区域电网的稳定性.本文在分析永磁直驱风电机组运行特性和控制策略的基础上,研究具备故障穿越能力的永磁直驱风电机组的无功调制与系统功率振荡的关系,提出了永磁直驱风电机组的无功附加阻尼控制策略.利用MATLAB/Simulink仿真软件对含永磁直驱风电机组的区域电网进行仿真分析,验证了在所提控制策略下,永磁直驱风电机组能够利用其无功功率的调节能力,抑制故障后系统持续振荡的功率,从而提高了基于永磁直驱风电机组的大规模风电场接入电网后的电力系统的阻尼特性.     

变速恒频风力发电机组的无功功率极限

根据变速恒频风电机组的工作原理，建立了变速恒频风电机组的稳态数学模型，该模型考虑了风力机、双馈电机及其转速控制的稳态特性。在此模型的基础上，提出了计算变速恒频风电机组无功功率极限的方法，并对一变速恒频风电机组进行了计算分析，验证了所提方法的可行性。     

可再生能源发电

〈海上风电传输系统概况〉；〈1．5MW变速恒频风电机组控制系统及变流器的研究〉；〈风电技术现状及发展趋势〉；〈基于恒速风电机组的风电场并网过程仿真〉；〈双馈风力发电机组网侧变换器电压空间矢量滞环控制〉；     

变速恒频风力发电系统控制方案综述

为满足风力发电机组并网运行的要求,风力发电系统应采用变速恒频控制策略。通过与恒速恒频控制策略进行比较,分析了变速恒频控制策略的优点。详细阐述了国内外主要的变速恒频风力发电系统方案:笼型异步发电机、交流励磁双馈发电机、无刷双馈发电机、直驱式永磁同步发电机。最后对风力发电机的发展趋势进行了展望。     

基于DSP与FPGA的2MW双馈风电变流器控制系统研究

目前风电技术可以分为恒速恒频控制方式和变速恒频控制方式。变速恒频风力发电机可以提供更高的风能利用效率,所以越来越多的为大功率机组所采用。其中双馈式风力发电系统由于变流器的额定功率小,电动机结构简单的优点占据了主导地位。本文为2MW双馈风电变流器设计了基于TMS320C28346与FPGA的双馈风力发电变流器系