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1. 研究目的与意义(文献综述)
1.1研究背景
近来年我国经济发展迅速,但伴随着高发展,能源消耗量也在逐渐增加。目前,我国已经成为世界第二大能源消费国,并且有可能在未来几年内超越美国成为世界最大的能源消费国。由于能源供应与经济发展之间的矛盾十分明显,“能源危机”势必成为阻碍我国经济发展的绊脚石。
传统的化学燃料能源在一天天的减少,对环境的危害也日益突出。此时,全世界都开始关注可再生能源,各个国家不断开源节流,大力发展新能源。新能源,指的是传统能源之外的、刚开始开发利用或正在积极研究、有待推广的各种能源形式,如太阳能、风能、核能、地热能、海洋能、生物质能等。其中风能是最为成熟、最具规模化发展前景的可再生能源。在能源供应日趋紧张、环境污染日益严重的形势下,风力发电技术越来越受到各方的高度重视,其发展极为迅速。
风力发电场可分为陆地及海上两种。早期风电开发主要集中在陆地。但是随着风电技术的发展,陆上风电场的局限性逐渐显现。自上世纪90年代起,国外开始建设海上风电场,海上风电场以其更多的优势,逐渐成为国际风电发展的新领域。在人口密集的沿海地区,可以快速建立起吉瓦级的海上风电场,这使得海上风电可以成为通过经济有效的方式来减少能源生产环节碳放的重要技术之一。海上风电虽然起步较晚,但是凭海风资源的稳定性和大发电功率的特点,海上风电近年来正在世界各地飞速发展。2017年界海上风力发电装机容量累计约18.8gw,年增长3gw。由于主客观条件和政策的正确引导,欧洲海上风产业链快速发展、健全,并通过引入竞价机制,已率先实现海上风电平价上网。欧洲已成为世界海上风力发电规模最大、技术最先进的地区。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究内容
论文主要研究以下三个方面的内容:
(1)设计风力发电控制系统和柔性直流输电控制系统
在风力发电系统中,大功率的变速恒频双馈风力发电系统以低成本,高效率等优点成为当今风力发电系统中的主流,中小功率的永磁同步风力发电系统得益于直驱技术的发展,凭借其机构简单、易维护的优点进入家庭式发电中,大大提高了风能的利用率。而海上风电主要应用双馈式发电机,故本文主要研究基于双馈式发电机的风力发电系统的控制策略。简单地对双馈风力发电系统进行分析研究,并设计出适合用于海上风电的风力发电控制系统。
3. 研究计划与安排
第1-4周 文献阅读、文献综述、外文翻译及开题报告;
第5-7周 设计风力发电控制系统和柔性直流输电控制系统;
第8-10周 研究海上风电接入柔性直流输电系统的控制方法;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 袁昆智.风力发电控制系统的研究与设计[d].安徽工业大学,2016.
[2] 孙俊.风力发电控制系统研究与设计[d].华中科技大学,2009.
[3] 王爱国,杨泽敏,胡宗邱.浅谈海上风力发电机组安装技术[j].水电与新能源,2019,33(11):65-70.
