电影

kaiyun体育 双馈感应风力发电系统有多牛?多实验平台的策画,收场什物的研制

         发布日期:2024-01-04 13:31    点击次数:155

跟着科技的不时发展,咱们正靠近着一个严峻的动力危境。据最新统计,到2050年,寰球石油储量将耗尽,而石油却占据着寰球年耗能的40%。同期,到2230年傍边,地球上的煤炭将被透顶开拓,而煤炭占据寰球年耗能的30%。更为令东说念主担忧的是,到2070年,自然气将短缺,而其在寰球年耗能中占比高达20%。

这一系列的数据警示咱们,天下上主要的动力将在不远的翌日告罄。而跟着寰球工业的高速发展,列国关于动力的需求不时加多,传统有限的动力依然无法满足日益延长的需求。因此,栽种和哄骗新动力来填补现存动力的缺口,依然成为摆在寰球列国眼前亟待科罚的穷苦问题。

新动力是指那些相关于传统动力而言,刚启动被积极盘问和哄骗,大约正处于现实阶段的动力神气,如太阳能、地热能、风能、海洋能、生物资能和核聚变能等。

风能,行为太阳能的一种鼎新神气,源远流长地产生于大气中。当然界中的风是由于太阳放射地表而产生的温差形成的,而这种温差导致了空气的流动。风能就是这种空气流动所带来的动能,其大小与风速、温度和空气密度等身分密切考虑。

为了将风能有用鼎新为可供东说念主类使用的电能,东说念主们栽种了风力发电时间。风力发电机通过将风能震动为机械能,再将机械能鼎新为电能,收场了对风力的有用哄骗。绝顶是在我国东部沿海城市,由于其较施展的经济和较长的海岸线,风能资源储备较大,若何充分哄骗这一资源依然成为当务之急。

基于这一配景,本文对双馈感应风力发电系统实验平台进行了策画,并得手收场了什物的研制。

双馈感应风力发电系统责任旨趣

风力发电系统的主要任务是将风能震动为电能,其中风力机将风能鼎新为机械能,而双馈感应发电机则主要将风力机传递的机械能震动为电能。双馈感应发电机行为通盘这个词系统的中枢,其责任旨趣联系到通盘这个词发电系统的踏实运行。

把柄电机学的旨趣,发电机的输出(输入)电压频率、电机极对数和电机旋转速率之间存在一定的联系。双馈感应风力发电系统的结构包含风力机、双馈感应发电机(DFIG)、转子侧变换器、网侧变换器、按捺电路、感抗器、变压器、电网和其他低压按捺电路等部分。

DFIG定子绕组流通电网,用于将输出的电能传递到电网上。DFIG转子通过联轴器与风力机相流通,通过最好叶尖速比将风能最大鸿沟震动为机械能,供通盘这个词系统使用。DFIG转子绕组流通转子侧变换器和网侧变换器,收场了电能与电网的双向传递。

双馈感应风力发电系统主要的责任情状包括亚同步、超同步和同步情状。在亚同步情状下,DFIG转子转速低于气隙磁场旋转速率,能量流向为风力机产生的机械能的一部分从双馈感应电机定子绕组传递到电网上。在超同步情状下,DFIG转子转速高于气隙磁场旋转速率,能量流向包括从双馈感应电机定子绕组传递到电网上和从双馈感应电机转子绕组通过双PWM励磁变换器传递到电网上。当DFIG转子转速等于气隙磁场旋转速率时,双馈感应电机等同于同步发电机,电能一起从双馈感应电机转子绕组传递到电网。

双馈感应电机主要责任在亚同步和超同步责任情状,其转子通过换取励磁电源既不错接纳电网的电能,又能将电能传递给电网,收场了能量的双馈,因此定名为双馈感应发电机(DFIG)。DFIG功率传递与庸俗换取电机有很大的不同,定/转子能同期进行功率传递,其电能哄骗率高。

实验平台策画

本文策画的双馈感应风力发电系统实验平台硬件结构包含断路器、电抗器、断绝变压器、熔断器、西门子直流调速装配、直流电机、联轴器、三相绕线式异步电机、双PWM励磁变换模块、PLC、上位机监控和主控板电路等部分。

系统接管主从式数字散播按捺系统,主站主若是DSP电路,从站包含PC监控和PLC按捺继电器电路。双馈感应风力发电系统实验平台什物图中的各个部分通过TMS320F28335型DSP按捺芯片、EP1C12Q240I8型FPGA芯片、AD5675模数鼎新芯片、驱动断绝和各部分接口互相流通。TMS320F28335型按捺芯片集成了复杂的浮点运算模块,可便捷地按捺PWM信号,并读取EP1C12Q240I8型芯片发送的数据信号。

EP1C12Q240I8用于将收罗的各个信号传输给主控芯片,AD5675模数鼎新芯片风雅收罗各式信号,如市电的三相电流、三相电压、两相正弦信号相位差、电磁转矩、电机转速等。驱动部分接管2SP0115T驱动芯片用于PWM驱动信号的放大。

系统监控部分主要包含PC上位机监控系统,通过施耐德PLC组态软件对风速进行按捺和监控,哄骗CCS3.3编译软件和仿真器对系统的监测电压、电流进行监控。PLC按捺主电路的通断信号,包含西门子直流调速器、战争器和继电器等回路。

硬件什物

双馈感应风力发电系统实验平台什物图中,主按捺柜的正面上方包含双PWM励磁变换器和直流伺服电机驱动器,用于按捺电源电压和频率的变化以及直流电机的调速。中间包含电抗器、变压器和战争器,用于抵触三相电网的波动及主回路的按捺。下方为三相电源母盘,用于三相电压的传递,各式接线端子用于信号的传递。反面有电阻箱,用于在系统脱离电网时破钞过剩的能量;开关电源用于将220 V换取电鼎新为24 V直流电,为主控板和其他电器提供电源;主控板用于通盘这个词系统的按捺;施耐德PLC按捺工具于按捺万般继电器。

结语

在寰球石油、煤炭和自然气等主要传统动力行将被开拓完的穷苦配景下,本文最初先容了风能的产生旨趣及风力发电机的应用;然后详备论说了双馈感应风力发电系统的责任旨趣,包括亚同步、超同步责任格式下系统能量鼎新的历程。接着,本文对双馈感应风力发电系统实验平台进行了策画,包括主回路、按捺部分和监控部分的详备策画;终末,通过什物图诠释了实验平台的研制和各个模块的布局。

参考文件

[1] 贺益康,郑康,潘再平,等.换取励磁变速恒频风电系统运行盘问[J].电力系统自动化,2004,28(13):55-59.

[2] 叶杭冶.风力发电机组的按捺时间[M].北京:机械工业出书社,2006.

[3] 杨金明,吴捷,杨俊华,等.风力发电时间洽商[J].太阳能,2003(3):13-15.

[4] 刘其辉,贺益康,赵仁德.变速恒频风力发电系统最大风能跟踪按捺[J].电力系统自动化,2003,27(20):62-67.

[5] 李辉kaiyun体育,杨顺昌,廖勇.并网双馈发电机电网电压定向励磁按捺的盘问[J].中国电机工程学报,2003(8):160–163。



 
友情链接:

Powered by ky体育网页app @2013-2022 RSS地图 HTML地图