风力发电机组相量模型和详细模型对比研究(附件)【字数：9917】
摘 要能源是国家经济的基础，对人类的生存起到保证作用，由于工业化的增加，人类对化石能源消耗(煤、石油和天然气）越来越多。越来越多的能源问题正在成为全球问题。特别是，在过去的几个世纪里，人类疯狂的自然资源，对地球的生态环境产生了严重的影响。气候污染和气候变化已经成为人类发展的两个核心问题。风能是一种清洁能源的形式，利用风能意味着减少能源短缺和对生态环境保护。本次毕业设计以DFIG风力发电机为例，在Matlab平台下对风力发电机的详细模型、相量模型和平均模型进行对比。在定性分析三种模型的区别之后，分别在两相接地短路故障和电压跌落情况下，对这三种模型进行仿真对比。时域仿真结果显示，详细模型仿真计算耗时更长，且仿真曲线中包含高频分量；而平均模型仿真计算耗时较短，仿真曲线相对平滑，且幅值与详细模型曲线基本一致；相量模型耗时最短，与其他两种模型曲线趋势一致但幅值相差较大。总的来说，详细模型、相量模型和平均模型的稳态和动态响应情况均相似，可以根据实际研究需要，选用合适的模型。
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景及研究意义 1
1.2 风力发电研究现状 1
1.2.1世界风电发展概况 1
1.2.2国内风电发展概况 2
1.3 本文主要工作 3
第二章 风力发电机模型 4
2.1引言 4
2.2 风力发电机组的组成 4
2.3 风力发电技术的发展趋势 5
2.3.1 基于鼠笼式异步发电机的风力发电系统 5
2.3.2 基于绕线异步发电机的风力发电系统 5
2.3.3 基于双馈感应式发电机的风力发电系统 6
2.3.4 基于直接驱动永磁发电机的风力发电系统 6
2.4 DFIG模型 7
2.4.1 风机动态模型 10
2.4.2 “背靠背”变换器模型 11
2.4.3 控制器模型 12
2.5 MATLAB中三种模型结构对比 14
2.5.1 轴系 14
2.5.2 变流器 15
2.5. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
3 控制器 19
第三章 DFIG风机三种模型仿真对比 22
3.1 电网故障下的仿真对比 22
3.1.1 两相短路情况下 22
3.1.2 电压跌落 24
结束语 30
致谢 31
参考文献 32
第一章 绪论
1.1 课题背景及研究意义
众所周知，世界经济现代化程度日益加深，这无疑得益于石油、天然气、煤炭和核裂变能源等化石燃料，所以完全可以说这是在化石能源基础上建立的经济。然而，化石燃料，世界经济的运输，很快就会在21世纪初，导致全球能源危机。随着能源消耗的增加，每年的有毒气体也会迅速上升。在世界上许多地方发生了酸的雨，全球变暖造成了温室气体的影响，四个季节的混乱变得越来越严重。由于这个原因，联合国已经召集了5个全球气候会议。
七十年代以来，世界各国的政府和国际组织投资了大量的资金来开发和使用新能源，并将其扩展到可持续发展的道路，由人口、资源、环境和经济发展。能源是可再生能源，包括太阳能，风能，地热能源，潮汐能源等等。风是由空气流动产生的，大气的压力产生了大气的流动，产生了风，风在流动中产生的动能就是风的能量。风能是没有污染的能量。风能，作为一种绿色能源，得到了广泛的关注，这是最大的环保能源，而不是其他的能源，它对大自然没有污染，与海浪和阳光相比，最有效率的还是风能。随着风力发电的发展，独立机器的力量正在增加，它的成本正在逐步接近正常的能源。不像煤炭、石油和核能能源的传统，风力能源不会造成环境污染，也不会干涸。对于那些遥远的草原地区来说风力发电就更具有重要的经济效益和社会效益。最总的来说，风力发电是一种全新的能源，高效的能源，它是关于扩大能源的，并要能够环境保护。
能源是国家经济的基础，对人类的生存的保证，对工业化的增加，人类的化石能源消耗(煤、石油和天然气）日益增多，越来越多的能源问题正在成为全球问题。特别是，人类对自然资源的疯狂影响了本世纪地球的生态环境。气候污染和气候变化已经成为人类发展的两个核心问题。
当前，环境污染和能源危机是全球关注的亟待解决的热点话题，各国都在努力寻找解决措施，而可再生能源的开发和利用成为大家共同的希望。海洋覆盖了地球百分之七十的表面，其蕴含的能量大大超过了目前全球能源的需求，因此科学的开发和利用近海能源具有重要意义。
近海可再生能源主要包括近海风能、波浪能、潮流能、温差能、盐差能等。其中，近海风力发电已进入商业化运营阶段，技术相对比较成熟。
1.2 风力发电研究现状
1.2.1 世界风电发展概况
七十年代以来，世界各国的政府和国际组织投资了大量的资金来开发和使用新能源，并将其扩展到可持续发展的道路，由人口、资源、环境和经济发展。能源是可再生能源，包括太阳能，风能，地热能源，潮汐能源等等。风是由空气流动产生的，大气的压力产生了大气的流动，产生了风，风在流动中产生的动能就是风的能量。风能是没有污染的能量。风能，作为一种绿色能源，得到了广泛的关注，这是最大的环保能源，而不是其他的能源，它对大自然没有污染，与海浪和阳光相比，最有效率的还是风能。随着风力发电的发展，独立机器的力量正在增加，它的成本正在逐步接近正常的能源。不像煤炭、石油和核能能源的传统，风力能源不会造成环境污染，也不会干涸。对于那些遥远的草原地区来说风力发电就更具有重要的经济效益和社会效益。总的来说，风力发电是一种全新的能源，高效的能源，它是关于扩大能源的，并要能够环境保护。
这是一种清洁能源的形式，产生风能的能量，在减少能源短缺和生态环境的情况下，在过去的几年里，它已经发展得很快。每年增长的速度是25%，以及全球风力发电机的产量达到了74,05亿。图1.1所示为近几年来世界风电装机容量柱状图。
图 1.1 世界风电装机容量柱状图
目 录
第一章 绪论 1
1.1课题背景及研究意义 1
1.2 风力发电研究现状 1
1.2.1世界风电发展概况 1
1.2.2国内风电发展概况 2
1.3 本文主要工作 3
第二章 风力发电机模型 4
2.1引言 4
2.2 风力发电机组的组成 4
2.3 风力发电技术的发展趋势 5
2.3.1 基于鼠笼式异步发电机的风力发电系统 5
2.3.2 基于绕线异步发电机的风力发电系统 5
2.3.3 基于双馈感应式发电机的风力发电系统 6
2.3.4 基于直接驱动永磁发电机的风力发电系统 6
2.4 DFIG模型 7
2.4.1 风机动态模型 10
2.4.2 “背靠背”变换器模型 11
2.4.3 控制器模型 12
2.5 MATLAB中三种模型结构对比 14
2.5.1 轴系 14
2.5.2 变流器 15
2.5. *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
3 控制器 19
第三章 DFIG风机三种模型仿真对比 22
3.1 电网故障下的仿真对比 22
3.1.1 两相短路情况下 22
3.1.2 电压跌落 24
结束语 30
致谢 31
参考文献 32
第一章 绪论
1.1 课题背景及研究意义
众所周知，世界经济现代化程度日益加深，这无疑得益于石油、天然气、煤炭和核裂变能源等化石燃料，所以完全可以说这是在化石能源基础上建立的经济。然而，化石燃料，世界经济的运输，很快就会在21世纪初，导致全球能源危机。随着能源消耗的增加，每年的有毒气体也会迅速上升。在世界上许多地方发生了酸的雨，全球变暖造成了温室气体的影响，四个季节的混乱变得越来越严重。由于这个原因，联合国已经召集了5个全球气候会议。
七十年代以来，世界各国的政府和国际组织投资了大量的资金来开发和使用新能源，并将其扩展到可持续发展的道路，由人口、资源、环境和经济发展。能源是可再生能源，包括太阳能，风能，地热能源，潮汐能源等等。风是由空气流动产生的，大气的压力产生了大气的流动，产生了风，风在流动中产生的动能就是风的能量。风能是没有污染的能量。风能，作为一种绿色能源，得到了广泛的关注，这是最大的环保能源，而不是其他的能源，它对大自然没有污染，与海浪和阳光相比，最有效率的还是风能。随着风力发电的发展，独立机器的力量正在增加，它的成本正在逐步接近正常的能源。不像煤炭、石油和核能能源的传统，风力能源不会造成环境污染，也不会干涸。对于那些遥远的草原地区来说风力发电就更具有重要的经济效益和社会效益。最总的来说，风力发电是一种全新的能源，高效的能源，它是关于扩大能源的，并要能够环境保护。
能源是国家经济的基础，对人类的生存的保证，对工业化的增加，人类的化石能源消耗(煤、石油和天然气）日益增多，越来越多的能源问题正在成为全球问题。特别是，人类对自然资源的疯狂影响了本世纪地球的生态环境。气候污染和气候变化已经成为人类发展的两个核心问题。
当前，环境污染和能源危机是全球关注的亟待解决的热点话题，各国都在努力寻找解决措施，而可再生能源的开发和利用成为大家共同的希望。海洋覆盖了地球百分之七十的表面，其蕴含的能量大大超过了目前全球能源的需求，因此科学的开发和利用近海能源具有重要意义。
近海可再生能源主要包括近海风能、波浪能、潮流能、温差能、盐差能等。其中，近海风力发电已进入商业化运营阶段，技术相对比较成熟。
1.2 风力发电研究现状
1.2.1 世界风电发展概况
七十年代以来，世界各国的政府和国际组织投资了大量的资金来开发和使用新能源，并将其扩展到可持续发展的道路，由人口、资源、环境和经济发展。能源是可再生能源，包括太阳能，风能，地热能源，潮汐能源等等。风是由空气流动产生的，大气的压力产生了大气的流动，产生了风，风在流动中产生的动能就是风的能量。风能是没有污染的能量。风能，作为一种绿色能源，得到了广泛的关注，这是最大的环保能源，而不是其他的能源，它对大自然没有污染，与海浪和阳光相比，最有效率的还是风能。随着风力发电的发展，独立机器的力量正在增加，它的成本正在逐步接近正常的能源。不像煤炭、石油和核能能源的传统，风力能源不会造成环境污染，也不会干涸。对于那些遥远的草原地区来说风力发电就更具有重要的经济效益和社会效益。总的来说，风力发电是一种全新的能源，高效的能源，它是关于扩大能源的，并要能够环境保护。
这是一种清洁能源的形式，产生风能的能量，在减少能源短缺和生态环境的情况下，在过去的几年里，它已经发展得很快。每年增长的速度是25%，以及全球风力发电机的产量达到了74,05亿。图1.1所示为近几年来世界风电装机容量柱状图。
图 1.1 世界风电装机容量柱状图
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