風能作為可持續(xù)能源的重要組成部分和我國的第三發(fā)電來源,在我國能量消耗中的比重正逐年增加,因此如何實現(xiàn)風能的高效轉(zhuǎn)換成為國內(nèi)外研究的熱點問題。風力發(fā)電機組是實現(xiàn)風能轉(zhuǎn)換的核心設備,其效率的高低直接關(guān)系到風能最終的利用效率。直驅(qū)式永磁同步風力發(fā)電機因沒有了齒輪箱等中間環(huán)節(jié),其潛在可靠性和效率相比其他類型具有獨特的優(yōu)勢。本課題擬以直驅(qū)式永磁同步風力發(fā)電機作為研究對象,通過理論建模、數(shù)值仿真等方法,分析比較了幾種風力發(fā)電機的控制策略,從而為提高風能轉(zhuǎn)換效率提出一種有效的手段。首先,本課題對直驅(qū)式風力發(fā)電機進行理論分析與數(shù)學建模,搭建直驅(qū)式風力發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型。其次,對網(wǎng)側(cè)變換器和機側(cè)變換器進行數(shù)學建模與分析,確定其控制方案,通過典型Ⅰ系統(tǒng)和典型Ⅱ系統(tǒng)對控制器的比例系數(shù)和積分系數(shù)進行設計,根據(jù)數(shù)學模型搭建控制器的仿真模型并驗證其可行性,并對葉尖速比法和爬山法兩種控制策略進行了比較研究。仿真結(jié)果顯示在風速變化較大的風況下,爬山法的效果優(yōu)于葉尖速比法。通過對風機特性和爬山法原理的分析,提出了自適應步長搜索法,仿真結(jié)果表明自適應步長搜索法對風力發(fā)電系統(tǒng)的穩(wěn)定性有一定的改進,并對功率有一定的提高。為了... 

【文章來源】：安徽工程大學安徽省

【文章頁數(shù)】：96 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

001年一017年全球風機裝機容量

安徽工程大學碩士學位論文??力來源，說明我國對風能的使用越來越重視。由圖１－３可以發(fā)量在不斷地上升，于２０１７年達到了?１８８３９０ＭＷ，與往年相比２０１６年，我國的海上風力發(fā)電機新增１５４臺，新增容量為５０ＭＷ，與往年相比增長了?５８．２５％，在２０１７年，我國海上風力加了?１１６０ＭＷ，累計達到了?２７９０ＭＷ，累計裝機容量增長７１．１

安徽工程大學碩士學位論文??風力發(fā)電機的結(jié)構(gòu)如圖１－４所示，其電氣元件包括發(fā)電機、功率轉(zhuǎn)換器、電網(wǎng)側(cè)??諧波濾波器、升壓變壓器和三相電網(wǎng)或互連傳輸點，機械結(jié)構(gòu)包括塔、機艙、葉片、??輪轂、變速箱、偏航驅(qū)動器、風速傳感器、傳動軸和機械制動器［１（）］。風力發(fā)電機按照??傳動裝置可以分為直驅(qū)式風力發(fā)電機，非直驅(qū)式風力發(fā)電機，半直驅(qū)式風力發(fā)電機，??直驅(qū)式風力發(fā)電機的可靠性與效率較高，維修費用相對較低；根據(jù)發(fā)電機的類型可以??將風力發(fā)電機分為鼠籠式異步風力發(fā)電系統(tǒng)，雙饋異步風力發(fā)電系統(tǒng)和永磁同步風力??發(fā)電系統(tǒng)［１１］。??）ｆｎ?＾?！??／丨丨ｉ?Ｉ??、－ＢＩ幽??ｉ?．?／〇ｔ〇ｒ??Ｉ?＇?＾??．ｓｙｓｔｅｍｒ?ｙ?＾Ｃｅａｒｂｃｘ??Ｘ?＜Ｃｏｎｔｒｏｆｆｅｔ?▲??ｆ？■?Ｉ?＾?Ａｎｅｍｏｍｅｔｅｒ??，?ｓｒ，｜?；??Ｗｉｎｄ?ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ?Ｋｏｖｙ?ｄｒｉｖｅ?＾?＾?（??ｙａｗｍｏｒ〇ｒ－￣－｜?Ｉ?＾Ｎａｃｅｉｌｅ?Ｗｉｌ＇ｄｍｎｅ??ｒ麵？，．?＿Ｇ痛咖離ｗ—行??圖１－４風力發(fā)電機結(jié)構(gòu)［１（）］??Ｌ２．１鼠籠式異步風力發(fā)電系統(tǒng)??如圖１－５所示，鼠籠式異步風力發(fā)電系統(tǒng)主要由齒輪箱，鼠籠式異步電機（Ｓｑｕｉｒｒｅｌ??Ｃａｇｅ?Ｉｎｄｕｃｔｉｏｎ?Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ

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本文編號：3622067