本文關(guān)鍵詞：雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)功率控制研究

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【摘要】：石油等化石能源不可再生和燃燒對環(huán)境造成嚴(yán)重污染,已成為人類實行可持續(xù)發(fā)展道路上迫切需要解決的問題,開發(fā)利用可再生能源是解決能源危機(jī)和環(huán)境污染問題的必然選擇。風(fēng)能是所有可再生能源中發(fā)展速度最快和開發(fā)規(guī)模最大的,存在巨大潛力成為保護(hù)地球生態(tài)環(huán)境的清潔能源。如何最大程度利用風(fēng)能以及控制風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)功率輸出,成為風(fēng)力發(fā)電領(lǐng)域的研究重點。建立風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)各個部分的仿真模型,采取合適的控制技術(shù),模擬風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)工作狀況,對于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的實際應(yīng)用具有重要的指導(dǎo)意義。本文首先闡述了課題研究的背景及其意義,介紹了風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的現(xiàn)狀、風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)結(jié)構(gòu)組成。詳細(xì)推導(dǎo)了風(fēng)力機(jī)的空氣動力學(xué)原理,根據(jù)風(fēng)能利用系數(shù)方程建立仿真模型得到不同節(jié)距角情況下的風(fēng)力機(jī)特性曲線。建立了風(fēng)力機(jī)傳動機(jī)構(gòu)仿真模型,模擬節(jié)距角固定情形下不同風(fēng)速時風(fēng)力機(jī)最大捕獲功率的變化情況。由于雙饋異步電機(jī)是雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的核心部分,本文著重介紹了雙饋感應(yīng)電機(jī)工作原理、推導(dǎo)了雙饋異步發(fā)電機(jī)的穩(wěn)態(tài)等效電路以及給出了不同坐標(biāo)系之間變換的矩陣方程式�；谝陨侠碚撝R,建立了不同坐標(biāo)系之間變換的仿真模型和雙饋異步發(fā)電機(jī)的dq軸仿真模型。接著在采用雙PWM功率變換器結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上,提出了網(wǎng)側(cè)變換器電壓定向控制和轉(zhuǎn)子側(cè)變換器定子電壓定向矢量控制,并在此理論基礎(chǔ)上分別建立了網(wǎng)側(cè)和轉(zhuǎn)子側(cè)變流器仿真模型。詳細(xì)推導(dǎo)了電壓型變換器空間矢量調(diào)制的基本原理和實現(xiàn)方法,在此基礎(chǔ)上建立空間矢量調(diào)制仿真模型。文章最后利用Matlab/simulink仿真軟件,整合前文各個部分的仿真模型,對功率變換器模型仿真。轉(zhuǎn)子側(cè)變換器采用M文件編寫的MPPT跟蹤策略進(jìn)行仿真研究,網(wǎng)側(cè)變換器給定直流參考電壓控制輸出電壓。仿真結(jié)果與理論期望進(jìn)行對比分析,驗證了功率跟蹤控制策略和電壓控制策略是有效的,仿真模型是可行的,應(yīng)用到現(xiàn)實風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中具有理論指導(dǎo)作用和實用價值。
【學(xué)位授予單位】：華南理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM614

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本文編號：1242918