毕业论文课题相关文献综述
1.课题研究背景
目前,世界环境情况正在日益恶化。其中,利用煤炭、天然气、石油等燃料发电所产生的温室效应是一个重要因素,而核能发电则面临核废料的处理问题,不利于环境保护。随着世界性能源危机的加剧和全球环境日趋污染,许多国家都更加重视洁净的新能源和可再生能源的研究、开发和利用。
根据1995年联合国所做的一份调查报告,认为清洁能源水能、风能、太阳能、生物质能的开发利用将是最有利于人类的,而其中最便宜的就是发展太阳能和风能,产业前景最好,其开发利用增长率远高于常规能源。风能作为清洁、可再生能源具有许多优点:取之不尽、用之不竭;就地可取、不需运输;分布广泛,分散使用;不污染环境,不破坏生态;周而复始,可以再生。干净可再生能源一风能受到了世界各国的青睐。据估计,世界风能资源高达53万亿千瓦时,而到2020年,世界电力需求为每年25万亿千瓦时,全球可再生风能资源是整个世界预期电力需求的2倍。对风能的利用有助于实现能源的安全和多元化,减少温室气体排放,减少化石燃料造成的城市环境污染,替代核能[1]。
就世界范围而言,风力发电是新能源领域中技术最成熟。最具规模开发和商业化发展前景的发电方式之一。风力发电几乎不消耗矿物质和水资源,与常规燃煤。燃油发电方式相比,具有可减排C02、S02、Nox及烟尘等污染物、调整改善电力工业结构、推进技术进步等各种优点,风力发电的经济指标逐渐接近清洁煤发电。因此备受世界各国的关注,目前已在世界上几十个国家得到了广泛的开发和利用[2]。
2.风电机组的控制系统
2.1控制系统概述及研究现状
风力发电机由多个部分组成，而控制系统贯穿到每个部分，相当于风电系统的神经。
控制系统由各种传感器、控制器以及各种执行机构等组成。各种传感器包括：风速传感器、风向传感器、转速传感器、位置传感器、各种电量变送器、温度传感器、振动传感器、限位开关、压力传感器以及各种操作开关和按钮等。这些传感器信号将传至控制器进行运算处理[3]。
现如今，风力发电机型已由定桨矩风力发电机向变速恒频型转变,装机容量逐步提高,现在1.5MW变速恒频风力发电机组应经成为业界的主流,2MW、5MW的大型风电机组技术也趋于成熟,并已经并网发电,产业化初具规模。在变速恒频风力发电机组中,有两种发展趋势,一是双馈型风电机组,现在风电市场上的变速恒频机组一般是这种机型,技术比较成熟;另一种是直驱型风电机组,它与双馈型相比省去了庞大的齿轮箱这一机械传动机构,大大降低了机组的维护成本,但同时给变流系统带来更大负荷的压力,这种机型目前技术正处于发展阶段,也有相应的机型投入市场。由于两种机型各有优劣,在未来的风电市场竞争中处于并驾齐驱,共同发展的阶段。
2.2控制系统的总体要求
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