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變速恒頻雙饋風力發電機租賃控制系統研究


A變速恒頻雙饋發電機租賃是集空氣動力、電機制造、液壓傳動、電力電子技術、計算機控制技術為一體的新型風力發電機。該種風力發電機的核心技術是基于電力電子和計算機控制技術的控制系統設計。因此本文對VSCF雙饋風力發電機的控制系統及其相應的控制技術進行了研究,并給出了部分。基于8XC196MC的微機控制系統如所示。主要由8XC196MC芯片,PC機通信模塊,PWM信號驅動及隔離模塊,傳感器輸出信號處理模塊,狀態監控及故障處理模塊,顯示、鍵盤模塊及繼電器控制模塊等組成。
變速恒頻雙饋風力發電機租賃控制系統研究
在低于同步速時,波形發生器WG直接輸出三相6路互補的PWM控制信號,經IR2132模塊發電機租賃同步速同步:超同步速同步速過渡時轉子饋入的交流勵磁電流波形Fig.4Wavformofrotorcurrent驅動控制發電機轉子側的變流器I,產生相應頻率、幅值的勵磁電流。在同步速附近和超同步速一小段速度范圍內,為做到系統穩定運行且讓饋入反相序的勵磁電流平滑連續,則可向轉子饋入超低頻的交流電,也可饋入直流電。在超同步速時,轉子發出的電勢經升壓斬波,由變流器逆變回饋入電網。
3實驗結果分析1變速恒頻控制根據風力機轉速的變化相應地調節轉子勵磁電流的頻率,使雙饋發電機租賃輸出的電壓頻率與電網保持一致,即恒頻控制。的控制系統采用LMA- 200BM-C05E光電編碼器,每轉輸出2 000個脈沖信號,若電機的極對數2,定子電壓頻率fi=50Hz,kp是單片機計數器在每10ms所記入的矩形脈沖數,則轉子勵磁電流頻率f2與kp的數學關系為◎低于同步速時饋入轉子的。電流頻率為。nk 2)超同步速時饋入轉子的電流頻率為是雙饋發電機低于同步速運行,并且輸出電壓開環控制時,轉子電流頻率隨轉速調節的波形,實現雙饋發電機的變速恒頻控制。
3.2三態轉換控制VSCF雙饋發電機的轉速在亞同步速、同步速以及超同步速相互轉換時,不但要改變轉子勵磁電流的相序,而且在同步速附近饋入的勵磁電流是超低頻的交流電,因此增加了控制的難度。為在同步速附近饋入交流勵磁時轉子電流波形,基本上做到了使轉子勵磁電流平滑連續過渡。
3.3并網實驗分析VSCF雙饋發電機并網時,需使發電機租賃定子側發電電壓與電網電壓嚴格做到同頻率同相位同幅值,否則將產生嚴重的危害后果。是并網前后,發電機定子側的電壓電流波形圖,上半部分為電壓波形,下半部分為電流波形。左半部分為并網前電壓、電流波形,右半部分為并網后電壓、電流波形。由可見,由于并網后有功功率沒有閉環控制,因而電流波形出現振蕩現象。
4結論本文采用8XC196MC單片機為控制核心的變速恒頻雙饋風力發電機租賃控制系統,對變速恒頻雙饋風力發電機的基本控制技術進行了研究。實現了變速恒頻運行;亞同步速、同步速和超同步速三種運行狀態的平滑轉換和并網控制。實驗表明,本控制系統的設計是合理的,并為雙向變流和在不同運行狀態下的有功功率調節及相應控制策略的研究打下基礎。
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