风力异步发电机在孤立的网络

描述

高渗透的一个通用的模型,没有存储,Wind-Diesel (HPNSWD)系统提出了在这个例子中[1]。这项技术是由魁北克电力局降低供应成本的电力在偏远的北部社区[2]。最优风渗透(风力发电装机容量/电力需求高峰)这个系统取决于站点交付可用的燃料和风力资源成本。第一个商业HPNSWD技术应用于1999年委托北方电力系统(美国佛蒙特州)圣保罗岛上,阿拉斯加[3]。HPNSWD系统提出了在本例中使用480 V, 300 kVA同步机、风力涡轮机驾驶480 V、275 kVA异步发电机,50千瓦客户负载和一个变量二次负载(0到446.25 kW)。

在低风速异步发电机和柴油机驱动的同步发电机需要给负载。当风力发电超过负载的需求,可以关闭柴油发电机。在这个all-wind模式,同步机作为同步调相机及其励磁系统控制栅极电压的标称值。二次加载银行用于调节系统频率通过吸收风能超过消费需求。

风力涡轮机的块使用二维查找表计算涡轮扭矩输出(Tm)作为风速的函数(w_Wind)和涡轮速度(w_Turb)。当你打开这个例子中,点(w_Wind w_Turb)特点是自动加载您的工作区中(psbwindgen_char数组)。显示涡轮特性,双击下面的块位于风力涡轮机的块。

二级负荷块由八组三相串联的电阻与GTO晶闸管开关。每组是一个二进制的标称功率进展以便负载变化从0到446.25千瓦1.75千瓦的步骤。之所以被理想的模拟开关。

频率由离散频率调节器控制块。该控制器使用一个标准的三相锁相环路(锁相环)频率测量系统。测量频率与参考频率(60 Hz)获得频率误差。这个错误是集成得到相位误差。然后用相位误差Proportional-Differential (PD)控制器来产生一个输出信号代表所需的二次负载功率。这个信号被转换为一个8位数字信号控制开关的八个三相二次负载。为了减少电压扰动,执行切换电压的零交叉。

模拟

例如,风速(10 m / s),风力涡轮机产生足够的电能供给负载。柴油发电机(模拟)停下来,同步电机是一个同步调相机的机械功率输入(Pm)设置为零。示例说明了频率调节系统的动态性能当一个额外的25千瓦客户负载开启。

开始仿真,观察电压、电流,权力,异步电机速度和系统频率在两个范围。初始条件(xInitial向量)自动加载到您的工作空间,以便模拟开始在稳定状态。

随着异步电机在发电机模式下运行,其速度略高于同步转速(1.011 pu)。根据涡轮特性,对于一个10米/秒风速、涡轮输出功率是0.75 pu(206千瓦)。由于异步电机损失,风力涡轮机产生200千瓦。作为主要负载50千瓦,二级负荷吸收150千瓦保持一个常数60赫兹的频率。在t = 0.2 s, 25千瓦是开启的附加载荷。瞬间降到59.85赫兹频率和频率调节器对减少功率吸收的二次负载为了使频率回到60赫兹。电压保持在1聚氨酯和没有观察到闪烁。

重新生成初始条件

这个例子是与所有国家初始化设置,以便在稳态仿真开始。初始条件已经被保存在“power_windgen。垫”文件。当你打开这个模型中,InitFcn回调(模型中的属性/回调)自动加载到您的工作区这.mat文件的内容(“xInitial”变量)。

如果你修改这个模型,或者改变功率组件的参数值,初始条件存储在“xInitial”变量将不再有效,模型®将发布一条错误消息。万博1manbetx重新修改模型的初始条件,遵循下面列出的步骤:

1。在配置参数面板中,取消“初始状态”参数,检查“最终状态”参数。

2。双击三相断路器块和禁用断路器开关(取消选择“转换阶段X”阶段,参数B和C”)。

3所示。仿真停止时间改为20多岁。注意,为了生成初始条件与60赫兹的频率一致,停止时间必须一个整数60 Hz的循环次数。

4所示。开始仿真。当模拟完成后,确认已达到稳定状态通过观察波形显示在作用域。最终的状态已被保存在“xFinal”数组可以作为未来模拟的初始状态。执行下面两个命令拷贝这些最后的条件“xInitial”并将此变量保存在一个新文件(myModel_init.mat)。

> > xInitial = xFinal;

> >保存myModel_initxInitial

5。模型属性窗格中,InitFcn窗口的第一行初始化命令替换为“负载myModel_init”。下次你打开这个模型中,变量xInitial myModel_init保存。垫文件加载到您的工作区。

6。在配置参数面板,检查“初始状态”。

7所示。开始仿真,并验证在稳态模型开始。

8。双击三相断路器块和重新启用断路器开关(检查阶段“X”阶段的转换参数A, B和C”)。

9。改变模拟停止时间回到5 s。

10。保存您的模型。

引用

[1]r . Gagnon b . Saulnier g . Sybille p·吉鲁;”建模的通用高渗透没有储存Wind-Diesel系统使用MATLAB®/电力系统Blockset”2002年全球风能大会上,2002年4月,法国巴黎

[2]b . Saulnier同巴里,b·杜布r·里德;“设计和开发的管理和控制系统的高渗透没有储存风力/柴油计划”88年欧洲共同体风能大会,1988年6月6 - 10,海宁,丹麦

[3]l·莫特(NPS), b . Saulnier (IREQ)“商业Wind-Diesel项目,圣保罗岛,阿拉斯加”14日素数幂柴油Inter-Utility会议,可能6月28日2,温尼伯,加拿大马尼托巴湖