永磁直驱变速恒频风力发电孤岛检测的仿真研究开题报告

1. 研究目的与意义

孤岛效应就是指因故障事故或停电维修等原因停止工作时，安装在各个用户端的分布式并网发电系统未能及时检测出停电状态而不能迅速将自身切离市电网络，而形成的一个由分布式并网发电系统向周围负载供电的一种电力公司无法掌控的自给供电孤岛现象。

孤岛效应可能对整个配电系统设备及用户端的设备造成不利的影响，作为一个安全可靠的并网发电系统，必须能及时检测出孤岛效应并避免所带来的危害。

影响风并网最主要的原因之一就是孤岛效应，如何准确的检测出孤岛，有效防止它对于风、光并网运行十分重要，孤岛效应具有两面性，尤其对于分布式电源，合理利用其孤岛效应，即反孤岛效应的研究，这能体现出分布式电源的优越性。

2. 课题关键问题和重难点

本课题主要是对风力发电系统中孤岛的检测，现已又多种针对孤岛检测的方法，需要了解各种方法的原理，根据风力发电系统的特殊性，研究出较为实用的检测方法。

课题的关键问题是①对永磁直驱变速恒频风力发电系统的学习和仿真②不同孤岛检测方法的学习与应用③逆变器孤岛检测研究以及仿真模型的建立。

课题难点在于对目前已经有的孤岛检测方法主要为被动检测方法、主动检测方法和开关状态监测方法等进行，需要根据孤岛的特殊性对各种方法进行分析，将成果应用于风力发电系统逆变器孤岛检测的研究并应用matlab软件进行仿真，基于逆变器内部孤岛检测，存在检测盲区，需要用ndz作为评估孤岛检测有效性的性能指标。

3. 国内外研究现状（文献综述）

我国对风能的利用也已经又悠久漫长的历史，风力发电系统的主要设备之一是风力机，只有通过风力机吸收风能，转化为机械能之后才能进一步变成电能。

目前，投入运行的并网型风力机按照功率的调节方式可以分为定桨距失速调节类型和变桨距调节类型。

[7]永磁直驱风力发电系统[5]主要由风力机、永磁同步发电机、机侧变流器、直流环节、网侧变流器等部分组成。

4. 研究方案

通过对风力发电系统的学习，使用MATLAB软件对永磁直驱变速恒频风力发电系统进行仿真，根据风力发现系统的特殊性和孤岛的复杂性，进行孤岛检测方法的对比与选择，着重进行逆变器孤岛检测方法，使用MATLAB仿真软件对孤岛检测进行仿真，注意孤岛盲区对仿真结果的影响，最后进行仿真结果和理论分析比较并对系统进一步完善。

5. 工作计划

2022-2022-1学期：第15-16周：完成选题，查阅相关中英文资料。

第17周：与导师沟通进行课题总体规划。

第18-19周：导师下发的毕业设计（论文）任务书，学生根据导师的要求进行外文翻译，列出开题报告大纲，进行开题报告的撰写。