發(fā)布時(shí)間：2017-03-24 15:06

  本文關(guān)鍵詞：基于輸出調(diào)節(jié)的永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤控制，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：風(fēng)力發(fā)電對(duì)于我國(guó)能源轉(zhuǎn)型,實(shí)行低碳經(jīng)濟(jì)戰(zhàn)略具有很重要的意義。在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中,永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)取消了增速齒輪箱,具有維護(hù)費(fèi)用低,體積小,優(yōu)越的低電壓穿越能力的優(yōu)勢(shì),成為中小型機(jī)的主流。本文鑒于永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)多變量、強(qiáng)耦合、非線性的特點(diǎn),應(yīng)用具有自適應(yīng)功能的輸出調(diào)節(jié)器理論,以改善系統(tǒng)運(yùn)行特性、提高發(fā)電效率。以永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)基本數(shù)學(xué)模型和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的系統(tǒng)模型為研究對(duì)象,根據(jù)傳統(tǒng)的雙閉環(huán)電壓矢量控制策略進(jìn)行系統(tǒng)控制器的設(shè)計(jì)。在永磁同步風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上對(duì)傳統(tǒng)雙閉環(huán)電壓矢量控制策略進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,在不同的風(fēng)速條件下檢測(cè)系統(tǒng)的穩(wěn)定性,驗(yàn)證最佳功率轉(zhuǎn)速特性實(shí)現(xiàn)最大功率跟蹤的控制策略�；谳敵稣{(diào)節(jié)的新觀點(diǎn),將輸出調(diào)節(jié)器用于解決永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤問(wèn)題,把跟蹤問(wèn)題轉(zhuǎn)換成擴(kuò)展系統(tǒng)的調(diào)節(jié)問(wèn)題。將需要研究的非線性系統(tǒng)分為含有跟蹤信號(hào)的外源系統(tǒng)、含有自適應(yīng)控制器的內(nèi)模單元和原系統(tǒng)方程。風(fēng)速信號(hào)是一組特征頻率未知的正弦函數(shù)疊加,通過(guò)分析在不同風(fēng)速下的最佳轉(zhuǎn)速?gòu)亩玫狡谕霓D(zhuǎn)速軌跡。根據(jù)自適應(yīng)內(nèi)模系統(tǒng)的特點(diǎn),研究控制器的設(shè)計(jì)方法。根據(jù)內(nèi)模系統(tǒng)的典型參數(shù)化模型理論設(shè)計(jì)內(nèi)�？刂破�,一方面實(shí)現(xiàn)內(nèi)模系統(tǒng)內(nèi)部穩(wěn)定,另一方面觀測(cè)跟蹤軌跡。在新的誤差坐標(biāo)系下,對(duì)加入了自適應(yīng)參數(shù)的擴(kuò)展系統(tǒng)建立Hamiltonian狀態(tài)方程,通過(guò)Hamiltonian建模理論證明調(diào)節(jié)器的穩(wěn)定性。仿真結(jié)果表明,在隨機(jī)擾動(dòng)風(fēng)速下,基于調(diào)節(jié)器的永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)控制可實(shí)現(xiàn)對(duì)風(fēng)能的最大捕獲。與傳統(tǒng)PI控制方法系統(tǒng)的結(jié)果比較,輸出調(diào)節(jié)控制在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中風(fēng)速頻率未知的情況下能實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)軌跡跟蹤,跟蹤穩(wěn)態(tài)精度明顯提高。并且,在復(fù)雜擾動(dòng)情況下具有更好的抗干擾能力,適合用在非線性強(qiáng)、擾動(dòng)復(fù)雜的永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。
【關(guān)鍵詞】：內(nèi)模 輸出調(diào)節(jié) 風(fēng)力發(fā)電 永磁同步發(fā)電機(jī) 最大功率跟蹤
【學(xué)位授予單位】：哈爾濱工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TM614
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-9
• 第1章 緒論9-15
• 1.1 課題背景及研究意義9-10
• 1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及分析10-13
• 1.2.1 永磁同步風(fēng)力發(fā)電的研究現(xiàn)狀10-11
• 1.2.2 風(fēng)電系統(tǒng)最大功率跟蹤的研究現(xiàn)狀11
• 1.2.3 輸出調(diào)節(jié)器的研究現(xiàn)狀11-13
• 1.2.4 國(guó)內(nèi)外文獻(xiàn)綜述的簡(jiǎn)析13
• 1.3 本文主要研究?jī)?nèi)容13-15
• 第2章 永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)及建模15-23
• 2.1 永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的組成15
• 2.2 永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)建模15-22
• 2.2.1 風(fēng)力機(jī)的數(shù)學(xué)模型15-17
• 2.2.2 永磁同步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型17-19
• 2.2.3 功率變換模塊的數(shù)學(xué)模型19-22
• 2.3 本章小結(jié)22-23
• 第3章 PI控制器設(shè)計(jì)及實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證23-31
• 3.1 網(wǎng)側(cè)PWM逆變器控制23-24
• 3.2 機(jī)側(cè)的數(shù)學(xué)模型化簡(jiǎn)及控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)24-25
• 3.3 永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)PI控制仿真分析25-28
• 3.3.1 網(wǎng)側(cè)系統(tǒng)仿真25-26
• 3.3.2 機(jī)側(cè)系統(tǒng)仿真26-28
• 3.4 系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)與分析28-30
• 3.4.1 實(shí)驗(yàn)平臺(tái)介紹28
• 3.4.2 實(shí)驗(yàn)結(jié)果及分析28-30
• 3.5 本章小結(jié)30-31
• 第4章 基于輸出調(diào)節(jié)器的最大功率跟蹤31-56
• 4.1 輸出調(diào)節(jié)器理論31-33
• 4.2 自適應(yīng)輸出調(diào)節(jié)器內(nèi)模系統(tǒng)的典型參數(shù)化模型33-35
• 4.3 端口受控哈密頓系統(tǒng)35-36
• 4.4 輸出調(diào)節(jié)器設(shè)計(jì)36-45
• 4.4.1 問(wèn)題的提出36-40
• 4.4.2 內(nèi)模單元的設(shè)計(jì)40-45
• 4.5 PMSG風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤仿真驗(yàn)證45-55
• 4.5.1 PI控制最大功率跟蹤45-49
• 4.5.2 輸出調(diào)節(jié)器控制最大功率跟蹤49-55
• 4.6 本章小結(jié)55-56
• 結(jié)論56-57
• 參考文獻(xiàn)57-62
• 致謝62

【相似文獻(xiàn)】

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