开题报告--基于双馈异步发电机的控制策略研究

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2、。欧 洲风能研究会指出，最近 6 年来，人类从风力上得到的能源年增 30%，北美洲国家、中国、 日本、印度以及南美洲和欧洲的部分国家都在大力发展风能。 发展风能是我国实施能源可持续发展战略的重要措施。我国有丰富的风能资源，又有 国外成熟的技术可以借鉴，大规模开发风电的条件已经具备。我国风能资源非常丰富，全 国可开发利用的风能资源总量为 2.53 亿千瓦， 资源分布也很广。 从能源长远发展战略来看， 人类必须寻找一条发展清洁能源的道路，而包括风能、水能、太阳能、地热能、海洋能、 氢能和核能等在内的新能源和可再生能源恰恰被普遍认为是一种无污染的资源。20 世纪 70 年代以来，世界各国政府和国际组

3、织都相继投入了大量的资金用于新能源和可再生能源的 开发，尤其把对常规能源最具有竞争力的风力发电，作为促进电力结构多样化及环境与生 态改善重要途径。 风力发电是目前可再生能源各种技术中发展最快、技术最为成熟、最具大规模开发和 商业化前景的产业，是最有可能成为主流电源的可再生能源技术之一。其所具有的取之不 尽、用之不竭、不污染环境、不破坏生态的特点决定了在保证未来人类社会永续发展中必 然扮演重要角色。积极促进风电的开发利用，是优化能源结构，保障能源安全，缓解能源 利用造成的环境污染，促进能源与经济、能源与环境协调发展的重要的选择，是建设资源 节约型、环境友好型社会和实现可持续发展的重要途径。 在风

4、力发电中，由于风速变幻莫测，所以研究风力发电先进技术，提高风力发电机组 的效率，最充分地利用风能资源，有着十分重要的意义。 采用灵活的交流励磁调速，其转速变化范围较宽、响应速度快，能够快速跟踪风速变 化运行于最佳转速，在很大风速范围内都能有较高的风能捕获效率；同时，自身还具有灵 活的无功功率调控能力； 所需配置的变流器的容量仅为风电机组额定容量的 30%左右。 因此， 与笼型风电机组、永磁同步风电机组相比，双馈异步风电机组兼有功率控制灵活、成本较 低等优点，而成为目前主流的风力发电机型。 因此在风力发电中，将双馈异步发电机作为发电机组，对其进行控制，从而实现最大 风能捕获的高效发电运行。 (2

5、) 国内外发展状况国内外发展状况： 全球风电发展进入一个高速发展的时期。近十多年来，全球风电产业一直处于持续增 长态势，19952006 年，全球累计装机容量平均增长 28.3%，2006 年新增装机容量 1519.7 万 kW。其中，美国、德国、印度、西班牙和中国是新增装机容量前 5 位的国家，分别达到 245.4 万 kW、219.4 万 kW、184.0 万 kW、158.7 万 kW 和 133.7 万 kW。2006 年底，全球风电 累计装机容量为 7422.3 万 kW。在全球风电产业持续快速发展过程中，欧洲风电一直处于领 跑地位。按照欧洲几年前制定的发展规划，风电装机容量在 20

6、10 年要达到 4000 万 kW，而 到 2005 年底，欧洲实际装机容量就已经达到 4090.4 万 kW，已提前 5 年实现了 2010 年装机 目标。根据欧洲风能协会预测，世界风电装机 2010 年为 2 亿 kW，2020 年为 12 亿 kW，2030 年为 27 亿 kW。届时风电将分别占世界总量的 2.26%、12%和 21%，风电将逐渐成为主要的替 代能源。 全球风力发电机组制造出现新的发展趋势： 首先，风电机组单机容量持续增大。安装大容量机组能够降低风电场运行维护成本， 降低整个风力发电成本，从而提高风电的市场竞争力。同时，随着现代风电技术的日趋成 熟，风力发电机组技术朝着提高单机容量，减轻单位 kW 重量，提高转换效率的方向发展。 例如，在上世纪 90 年代，600kW 风机占据风机市场的主流。到 2001 年，新装机的风电场， 基本上以 MW 级以上的风机为主。2000 年新装单机容量平均为 800kW，2002 年平均单机容量 达到 1400kW，2004 年增大到 1715kW。在 2005 年，MW 级以上