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能源问题是全球性的问题,世界各国越来越多的关注新能源的开发。风资源由于其资源分布广泛,清洁无污染等优点,被大力开发。目前风力发电技术主要研究为以下两个方面:一是提高风力发电设备的使用寿命;而是提高风力发电的发电质量。频率是电能质量的重要指标,本文主要的研究重点为双馈风力发电机的惯性控制,以及风力机塔架侧向载荷振动分析,主要内容包括以下几点: 首先,从空气动力学入手,介绍了双馈风力发电机的基本理论知识以及其数学模型,双馈风力发电机并网的矢量控制以及传统机侧和网侧变流器的控制策略,为后续工作做好理论铺垫。 其次,对双馈风力发电机惯性控制响应过程进行了详细的分析。针对风轮释放动能提供有功补偿时,风机输出功率增加量与可持续时间,以及风轮转速最小值进行了探讨;在风轮转速恢复过程中,以发电量损失最小为目标,确定了不同工况下,风力机输出功率减少量取值的问题。 再次,阐述了风机侧向气动载荷的计算,推导出风机侧向载荷,考虑风机侧向振动环节,推导出塔架侧向受力,通过 Bladed仿真与计算结果进行了对比。建立了塔架与传动轴扭转动力学方程,对风机运行过程中塔架载荷进行了相关分析,并通过仿真进行了对比。 最后,概括总结了全文所做的研究工作和意义,指出了研究过程中存在的不足,并提出了下一步的研究工作展望。