本文關(guān)鍵詞：風(fēng)電場有功功率控制方法研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：當(dāng)今能源和環(huán)境問題日益突出,化石能源的過度消耗,不僅使資源枯竭,也給全球環(huán)境帶來嚴(yán)重污染。風(fēng)能作為極具開發(fā)價(jià)值和技術(shù)相對成熟的一種可再生能源,越來越受到人們重視。但是隨著風(fēng)電并網(wǎng)規(guī)模越來越大,風(fēng)能自身隨機(jī)性、間歇性、波動性的缺陷對電網(wǎng)的穩(wěn)定和安全運(yùn)行帶來挑戰(zhàn),因此我們越來越期望使風(fēng)電場有功功率像常規(guī)電廠那樣得到控制。本文主要針對風(fēng)電場的有功功率控制方法展開相關(guān)研究,為研究風(fēng)電場有功功率的控制方法本文主要開展以下內(nèi)容的工作。針對風(fēng)機(jī)自身的有功功率控制問題,本文建立了風(fēng)速、風(fēng)機(jī)葉輪、風(fēng)電機(jī)組傳動鏈及風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)的模型,并對風(fēng)電機(jī)組的控制問題進(jìn)行了詳細(xì)分析。結(jié)合傳統(tǒng)的最大功率跟蹤策略,提出給予轉(zhuǎn)速跟蹤的恒定有功功率控制方法。本文采用魯棒自適應(yīng)的方法分別設(shè)計(jì)了基于轉(zhuǎn)矩控制和電流控制的轉(zhuǎn)速跟蹤控制器,并用Lyapunov函數(shù)對控制器穩(wěn)定性進(jìn)行了證明,通過Matlab仿真驗(yàn)證算法的有效性。針對風(fēng)電場的有功功率控制問題,本文建立了風(fēng)電場的基本模型,然后基于對風(fēng)能的短期預(yù)測,再依據(jù)有功功率指令值和實(shí)際值,產(chǎn)生不同的風(fēng)電場層有功功率控制策略,進(jìn)而對風(fēng)電場中的風(fēng)機(jī)采取不同的控制模式。還在相關(guān)的控制策略下建立有功功率優(yōu)化分配模型,以最小化風(fēng)電場輸出功率與期望功率的差和風(fēng)機(jī)啟停變化次數(shù)為優(yōu)化目標(biāo),該多目標(biāo)優(yōu)化問題通過遺傳算法來求解。最后通過仿真驗(yàn)證了本文提出的有功功率控制方法的可行性,而且同常規(guī)控制方法相比,該方法不僅使風(fēng)電場有功輸出更有效地跟蹤功率指令值,同時(shí)還能有效避免風(fēng)電機(jī)組的不斷啟停帶來的機(jī)械損耗,從而可知本文提出的風(fēng)電場有功功率控制方法的控制效果明顯優(yōu)于常規(guī)控制方法。
【關(guān)鍵詞】：風(fēng)電場有功功率控制 風(fēng)機(jī)模型 轉(zhuǎn)速跟蹤 魯棒自適應(yīng)控制 優(yōu)化分配 遺傳算法
【學(xué)位授予單位】：北京交通大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM614
【目錄】：

• 致謝5-6
• 中文摘要6-7
• ABSTRACT7-10
• 1 緒論10-15
• 1.1 前言10
• 1.2 課題背景及意義10-12
• 1.3 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)研究現(xiàn)狀12-14
• 1.3.1 風(fēng)電機(jī)組有功功率控制研究現(xiàn)狀12-13
• 1.3.2 風(fēng)電場有功功率控制研究現(xiàn)狀13-14
• 1.4 本文研究內(nèi)容及主要工作14-15
• 2 風(fēng)電場有功功率控制相關(guān)模型及分析15-27
• 2.1 風(fēng)速模型15-18
• 2.1.1 基本風(fēng)15
• 2.1.2 陣風(fēng)15-16
• 2.1.3 漸變風(fēng)16
• 2.1.4 隨機(jī)風(fēng)16
• 2.1.5 風(fēng)能預(yù)測16-18
• 2.2 風(fēng)電機(jī)組模型18-26
• 2.2.1 風(fēng)機(jī)動力學(xué)模型18-21
• 2.2.2 風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)的電磁模型21-23
• 2.2.3 風(fēng)機(jī)發(fā)電機(jī)定子磁鏈定向矢量控制分析23-25
• 2.2.4 風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行機(jī)理分析25-26
• 2.3 風(fēng)電場模型26
• 2.4 本章小結(jié)26-27
• 3 風(fēng)電機(jī)組有功功率控制27-41
• 3.1 最大功率跟蹤控制27-30
• 3.1.1 最優(yōu)葉尖速比法28
• 3.1.2 最佳功率-轉(zhuǎn)速曲線法28-29
• 3.1.3 爬山搜索算法29-30
• 3.2 恒定功率控制30-32
• 3.3 變槳控制32-34
• 3.3.1 變槳模塊32-33
• 3.3.2 風(fēng)機(jī)變槳控制33-34
• 3.4 轉(zhuǎn)速跟蹤控制34-40
• 3.4.1 轉(zhuǎn)速跟蹤控制基本原理34-35
• 3.4.2 傳統(tǒng)轉(zhuǎn)速跟蹤控制器設(shè)計(jì)35-36
• 3.4.3 基于轉(zhuǎn)矩控制的魯棒自適應(yīng)轉(zhuǎn)速跟蹤控制器設(shè)計(jì)36-38
• 3.4.4 基于電流控制的魯棒自適應(yīng)轉(zhuǎn)速跟蹤控制器設(shè)計(jì)38-40
• 3.5 本章小結(jié)40-41
• 4 風(fēng)電場有功功率控制41-50
• 4.1 風(fēng)電場有功功率控制綜合分析41-43
• 4.1.1 風(fēng)電場有功功率控制基本要求41-42
• 4.1.2 風(fēng)電場有功功率控制模式42
• 4.1.3 風(fēng)電場有功功率控制系統(tǒng)42-43
• 4.2 風(fēng)電場有功功率控制策略43-44
• 4.3 風(fēng)電場有功功率優(yōu)化分配控制方法44-48
• 4.3.1 風(fēng)電場有功功率優(yōu)化分配模型44-46
• 4.3.2 風(fēng)電場有功功率優(yōu)化分配模型求解46-48
• 4.3.3 風(fēng)電場有功功率分配補(bǔ)償策略48
• 4.4 本章小結(jié)48-50
• 5 仿真與分析50-67
• 5.1 仿真軟件簡介50-51
• 5.2 算例仿真及分析51-66
• 5.2.1 風(fēng)速模型仿真51-52
• 5.2.2 風(fēng)機(jī)模型及最大功率跟蹤仿真52-53
• 5.2.3 風(fēng)電機(jī)組運(yùn)行控制算例仿真53-61
• 5.2.4 風(fēng)電場有功功率優(yōu)化分配控制算例仿真61-66
• 5.3 本章小結(jié)66-67
• 6 結(jié)論與展望67-69
• 參考文獻(xiàn)69-72
• 作者簡歷及攻讀碩士學(xué)位期間取得的研究成果72-74
• 學(xué)位論文數(shù)據(jù)集74

【相似文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 張曉杰;風(fēng)電場有功功率控制方法研究[D];北京交通大學(xué);2016年

  本文關(guān)鍵詞：風(fēng)電場有功功率控制方法研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：372597