【摘 要】
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近年来,各国风力发电行业快速发展,在缓解环境和能源危机方面发挥着重要作用。而液压型风力发电机组作为一种新型机型,与传统双馈机型和直驱机型相比,具有功重比高、减速比实时可
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近年来,各国风力发电行业快速发展,在缓解环境和能源危机方面发挥着重要作用。而液压型风力发电机组作为一种新型机型,与传统双馈机型和直驱机型相比,具有功重比高、减速比实时可调的优点。同时省去双馈机型中的齿轮箱和直驱机型中的永磁发电机,减小了风电机组的重量,降低了装机成本。因此,研究液压型风力发电机组中的关键技术具有现实意义。为满足更大的功率要求,一般将两台或者多台发电机并联在一起运行发电。本文以液压型风力发电机组并联发电机系统为研究对象,从风速特性、风力机特性和定量泵-并联变量马达系统特性入手,同时采用理论分析和实验研究方法,重点研究并联发电机并网过程中的压力控制和转速控制等关键技术。在分析定量泵-并联变量马达系统特性时,利用小信号线性化方法解决系统变量间的相乘非线性问题,同时提出一种基于结构不变性补偿的高压压力控制方法,该方法解决了两台变量马达摆角与系统高压压力之间相互耦合的问题。根据不同工况下系统高压压力与两台变量马达摆角的关系,提出并联发电机并网时的高压压力控制策略和在系统高压压力保持稳定的条件下,并联变量马达的转速控制方法。利用AMESim软件搭建了定量泵-并联变量马达液压系统仿真模型,采用MATLAB/Simulink软件搭建风速模型、风力机模型、系统高压压力及并联马达转速控制方法模型,建立液压型风力发电机组并联发电机并网整体模型,研究基于结构不变性补偿的定量泵-并联变量马达系统特性。在理论及仿真分析基础上,在24kW液压型风力发电机组模拟实验平台分别验证了系统高压压力控制及并联马达转速控制方法的有效性,为液压型风力发电机组并联发电机并网的可行性奠定了基础。
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