机械轴系模型影响直驱永磁同步风力发电机暂态的机制研究

龙源期刊网 https://www.360docs.net/doc/bb17047181.html,

作者：刘明

来源：《中小企业管理与科技·下旬刊》2017年第01期

摘要：论文旨在探讨机械轴系模型带给直驱永磁同步风力发电机暂态机制的影响，分析

了直驱永磁同步风力发电机的机械轴系模型，主要有两质块模型和单质块模型两种。并探讨了两质块模型和单质块模型带给直驱永磁同步风力发电机暂态响应的影响，确定机械轴系模型的暂态响应特性，明确直驱永磁同步风力发电机暂态机械轴系模型选取原则。结果表明两质块模型和单质块模型减少了直驱永磁同步风力发电机暂态震荡幅度值，一旦不进行附加阻尼控制，机械轴系模型需要做好两质块模型的暂态研究，借助于阻尼控制直驱风机的控制，并应用单质块模型机械轴系的暂态行为。

关键词：机械轴系模型；直驱永磁同步风力发电机；暂态机制；仿真

中图分类号： TH132 文献标识码： A 文章编号： 1673-1069（2017）03-193-2

0 引言

21世纪的今天，我国越来越注重风力发电的多方面发展，逐渐扩大风电并网规模的发

展。本文关于机械轴系模型带给直驱永磁同步风力发电机暂态机制的影响研究，主要是结合能量守恒基本原理，做好两质块模型和单质块模型的有效模拟应用，确定暂态分析结果的有效性，尽可能地做好两质块模型和单质块模型的有效性应用分析，实现暂态响应特性的分析，做好理论性正确性应用管理，确定机组机械轴系模型选取理念。

1 直驱永磁同步风力发电机的机械轴系模型

1.1 两质块模型

直驱永磁同步风力发电机结构如图1所示。

发电机和风轮机在低速传动轴连接下，借助于全载背靠背变流器接入电网控制，进而做好应力分析管理工作，同时确定风机的暂态特性应用，做好风轮机的有效控制和管理。关于直驱永磁同步风力发电机的机械轴系特性的确定，其两质块模型示意图如图2所示。

就两质块模型的数学表达，如下所示：

时间用t表示，其中风轮机质块用Jt表示，发电机质块的转动惯量用Jg表示。基于风轮

机转速的表达，用ω1表示，发电机转速用ω2表示，关于风轮机质块自阻尼系数用D1表示，