本文選題：永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)　切入點：半實物仿真　出處：《浙江大學》2017年碩士論文　論文類型：學位論文

【摘要】：在當今能源短缺等問題日益凸顯的情況下,風能作為一種清潔可再生能源獲得了快速發(fā)展。國內(nèi)外對風力發(fā)電技術(shù)相關(guān)問題的研究也在不斷深入,對于風力發(fā)電數(shù)字仿真系統(tǒng)國內(nèi)外已有許多研究,但對于風力發(fā)電半實物仿真系統(tǒng)的研究還相對較少,同時,風電集群內(nèi)部的功率平衡以及分布式風電系統(tǒng)之間的功率分配也是亟待解決的問題。具體的,論文首先概述了國內(nèi)外風力發(fā)電現(xiàn)狀,闡述了研究風力發(fā)電的重要性。隨后介紹了風力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu),比較了雙饋異步電機與永磁同步電機的性能,最終決定采用永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)作為本文的研究對象。本文介紹了風力發(fā)電系統(tǒng)的工作原理及控制策略。具體的,通過研究風力機和永磁同步發(fā)電系統(tǒng)的工作原理,建立了風力機、永磁同步發(fā)電機、變流器模型。針對機側(cè)控制,采取了轉(zhuǎn)速-電流控制、變槳距控制;而針對網(wǎng)側(cè)控制,采取了直流電壓環(huán)和無功電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制。為驗證半實物仿真的可行性,構(gòu)建了半實物仿真系統(tǒng)。首先對DSP控制器及相關(guān)模塊進行選型,并給出了電路原理圖,其次給出了 DSP與RT-LAB的軟件設(shè)計方法。本文在半實物仿真系統(tǒng)上進行了風力發(fā)電半實物系統(tǒng)仿真實驗,實驗結(jié)果表明風力發(fā)電半實物仿真的可行性。在單體風力發(fā)電系統(tǒng)控制的基礎(chǔ)上,本文提出一種基于分布式理論的風電集群協(xié)同控制方法。首先闡述了研究風電集群協(xié)同控制的必要性,接著在圖論與非線性積分器的理論基礎(chǔ)上,提出一種基于分布式理論的風電集群功率分配與平衡策略。最后在Matlab/Simulink環(huán)境下進行控制仿真,驗證了本文提出的風電集群控制方法的有效性。
[Abstract]:Wind energy, as a kind of clean and renewable energy, has been developing rapidly under the condition of energy shortage and so on. There have been many researches on wind power generation digital simulation system at home and abroad, but the research on wind power generation hardware-in-the-loop simulation system is relatively few, at the same time, The power balance within the wind power cluster and the power distribution among the distributed wind power systems are also urgent problems to be solved. Specifically, the paper first summarizes the current situation of wind power generation at home and abroad. The importance of studying wind power generation is expounded, and then the structure of wind power generation system is introduced, and the performance of doubly-fed asynchronous motor and permanent magnet synchronous motor is compared. Finally, the permanent magnet synchronous wind power generation system is chosen as the research object. The working principle and control strategy of the wind power generation system are introduced in this paper. In detail, the working principle of the wind turbine and the permanent magnet synchronous generation system is studied. The model of wind turbine, permanent magnet synchronous generator and converter is established. For machine side control, rotational speed current control, variable pitch control, and grid side control are adopted. In order to verify the feasibility of hardware-in-the-loop simulation, a hardware-in-the-loop simulation system is constructed. First, the DSP controller and related modules are selected, and the circuit schematic diagram is given. Secondly, the software design method of DSP and RT-LAB is given. In this paper, the simulation experiment of wind-power half-in-the-loop system is carried out on the hardware-in-the-loop simulation system. The experimental results show the feasibility of hardware-in-the-loop simulation of wind power generation. In this paper, a method of wind power cluster cooperative control based on distributed theory is proposed. Firstly, the necessity of studying wind power cluster cooperative control is expounded, and then, based on graph theory and nonlinear integrator theory, A power allocation and balance strategy for wind power cluster based on distributed theory is proposed. Finally, the control simulation under Matlab/Simulink environment is carried out to verify the effectiveness of the proposed wind power cluster control method.
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2017
【分類號】：TM614

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本文編號：1585702