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1. 研究目的与意义(文献综述)
能源是国民经济的重要物质基础,是人类社会进步发展的命脉。随着现代工业的飞速发展,全球能源的需求量激增,化石能源得到了大规模应用,但化石燃料资源是有限的、不可再生的,因此其广泛应用导致了一系列问题,如化石燃料资源日趋匮乏、环境问题日趋严重等。为实现能源的可持续发展,关键是采用新能源技术。近些年来,可再生能源发电技术得到大力推广,而风力作为主要的清洁能源之一,风力发电技术和产业得到了巨大发展。与其他能源相比,风力发电具有优越性,风能储藏量大,是可再生能源,取之不尽用之不竭,风能是清洁能源,没有任何污染,风电场实际占地少,对土地要求低,建设周期短,运行成本低,维护工作量不大,比较容易实现无人值班。
风力发电最早出现在19世纪末,丹麦人首先研制了风力发电机。而现代风力发电产业起始于20世纪80年代初,美国、西欧等发达国家利用高新技术研制了现代风力发电机组,开始建立示范风电场。在20世纪90年代,许多国家制定了推动风力发电技术发展的一系列优惠政策,从而为风电的发展提供了极为有利的条件。
2018年全球风能发电量超过600gw,在全球十大风力发电国家中,中国装机容量为221gw,是世界风电领导者,拥有世界1/3以上的风电容量,其中,中国甘肃省是世界最大的陆上风电场,装机容量为7965mw,是世界第二大陆上风电场的5倍。美国风电位居世界第二,容量为96.4gw,陆上风电尤为强劲,全球10个最大陆上风电场中有6个在美国,仅得克萨斯州风电容量就有24.9gw,占美国风力发电量的1/4,风力发电量超过美国其他25个州的总和。英国装机容量为20.7gw,全球十大海上风电项目英国占6个,其中之一是位于英格兰西北部坎布里亚郡海岸的walney项目,这是世界最大的海上风电项目,装机容量总计1026mw[1]。
2. 研究的基本内容与方案
2.1研究的基本内容
目前,有刷双馈型风力发电机(dfig)在1mw以上的风电机组中占据着主导地位,是国际风电机组研制的主流技术。有刷双馈风力发电机采用转子励磁控制技术,在变速恒频风力发电系统中具有明显的优势。当前风力发电研究大部分侧重于风力发电机并网运行,但在解决偏远山区、海岛等大电网无法覆盖地区的供电问题上,具有独立运行能力的风力发电机组更具有优势。本文将主要研究双馈型风力发电机独立运行控制策略的设计,以满足负载的要求,主要研究内容包括以下几部分:
1、双馈型风力发电机的拓扑结构和工作原理;
3. 研究计划与安排
第1-3周:根据毕业设计任务进行文献查阅,包括著作、期刊、会议论文、网络资源等,了解国内外研究现状以及背景,进行外文翻译;
第4周:根据前期搜集的信息,完成开题报告,列出论文提纲,并规划时间节点以及各阶段具体任务;
第5周:阅读文献,搜集当前国内外风力发电现状和趋势信息,分析独立运行双馈风力发电系统的特点以及研究现状。搜集有关有刷双馈型风力发电机结构、运行原理、矢量控制策略方面信息;
4. 参考文献(12篇以上)
[1] 舟丹.全球十大风电国家的装机容量[j].中外能源,2019,24(07):82.
[2] 齐发.离网型风力发电机组的控制技术研究[d].合肥工业大学,2005.
[3] 王天翔.并离网条件下双馈风电场频率下垂控制研究[d].山东大学,2019.
