本文關(guān)鍵詞：離網(wǎng)式垂直軸小型風(fēng)電控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：隨著不可再生能源面臨枯竭、環(huán)境日益惡化、經(jīng)濟(jì)和科技迅速發(fā)展等因素的驅(qū)動下,可再生能源開發(fā)技術(shù)的發(fā)展空間日益壯大,其中風(fēng)能開發(fā)尤為突出。在我國,離網(wǎng)式小型風(fēng)電技術(shù)是解決偏遠(yuǎn)地區(qū),如高原、海島、牧區(qū)和特殊環(huán)境居民用電問題的主要方式。但由于自然風(fēng)季節(jié)性變化和負(fù)載波動變化,使得離網(wǎng)式小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用受到一定限制,無法得到推廣。本文采用小型垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)為研究對象,其啟動風(fēng)速低,可以被應(yīng)用到更多的環(huán)境中。本文主要在離網(wǎng)式風(fēng)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤控制(MPPT)、蓄電池充放電控制問題上進(jìn)行學(xué)習(xí)和研究。對比現(xiàn)有風(fēng)電系統(tǒng)中最大功率點(diǎn)跟蹤(MPPT)方法,對葉尖速比控制、功率信號反饋控制和擾動觀察法等控制策略的原理進(jìn)行學(xué)習(xí)和分析。確定采用適合小型風(fēng)電系統(tǒng)的變步長擾動法來進(jìn)行最大功率點(diǎn)的跟蹤控制,該方法改善了擾動觀察法因擾動變量大小的選取上存在不合理,而造成系統(tǒng)轉(zhuǎn)換效率低、易擾動出錯的缺點(diǎn);并結(jié)合分階段充電法和最大功率點(diǎn)跟蹤控制策略的充電方法有效地提高蓄電池的充電效率,同時保障電池的充電穩(wěn)定,延長電池使用壽命。通過在Matlab/Simulink環(huán)境下進(jìn)行仿真分析,驗(yàn)證了本文設(shè)計(jì)的最大功率跟蹤控制方法和蓄電池充電策略有效性。最后通過實(shí)驗(yàn)得到,本文設(shè)計(jì)的離網(wǎng)式垂直軸小型風(fēng)電控制系統(tǒng),所采用的最大功率點(diǎn)跟蹤控制和蓄電池充放電控制策略,較好地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的功能,達(dá)到了提高離網(wǎng)式小型風(fēng)電系統(tǒng)運(yùn)行可靠性和穩(wěn)定性的目的。
【關(guān)鍵詞】：離網(wǎng)式垂直軸 變步長擾動法 最大功率跟蹤 Matlab/Simulink
【學(xué)位授予單位】：西南科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TM315
【目錄】：

• 摘要4-5
• Abstract5-8
• 1 緒論8-15
• 1.1 本課題研究的背景和意義8-11
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11-14
• 1.2.1 離網(wǎng)式小型風(fēng)電研究現(xiàn)狀11-12
• 1.2.2 離網(wǎng)式小型風(fēng)力機(jī)分類12-13
• 1.2.3 蓄電池充電技術(shù)介紹13-14
• 1.3 本課題的主要研究內(nèi)容14-15
• 2 離網(wǎng)式垂直軸風(fēng)電系統(tǒng)介紹15-29
• 2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)介紹15-17
• 2.2 垂直軸風(fēng)力機(jī)的工作原理17-24
• 2.2.1 風(fēng)速模型17-18
• 2.2.2 風(fēng)力機(jī)特性18-22
• 2.2.3 垂直軸風(fēng)力機(jī)工作特性和數(shù)學(xué)模型22-24
• 2.3 永磁發(fā)電機(jī)工作原理及模型24
• 2.4 蓄電池工作原理及數(shù)學(xué)模型24-25
• 2.5 電能轉(zhuǎn)換單元和控制單元25-28
• 2.6 本章小結(jié)28-29
• 3 離網(wǎng)式風(fēng)電系統(tǒng)控制技術(shù)研究29-43
• 3.1 離網(wǎng)式風(fēng)電系統(tǒng)最大功率跟蹤方法29-37
• 3.1.1 已有的最大功率跟蹤方法29-32
• 3.1.2 基于電壓跟蹤的變步長擾動觀察法32-37
• 3.2 蓄電池充電策略37-42
• 3.2.1 常用的蓄電池充電方法37-39
• 3.2.2 結(jié)合最大功率跟蹤的充電方法39-42
• 3.3 本章小結(jié)42-43
• 4 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的模型與仿真43-57
• 4.1 系統(tǒng)各個模塊模型43-49
• 4.2 仿真分析49-56
• 4.2.1 恒定風(fēng)速下最大功率跟蹤控制分析49-51
• 4.2.2 組合風(fēng)速下最大功率跟蹤控制分析51-54
• 4.2.3 蓄電池充電仿真分析54-56
• 4.3 本章小結(jié)56-57
• 5 離網(wǎng)式垂直軸小型風(fēng)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)57-73
• 5.1 系統(tǒng)硬件平臺設(shè)計(jì)57-64
• 5.1.1 主要部件選型57-60
• 5.1.2 電壓電流檢測電路60-61
• 5.1.3 主變換電路設(shè)計(jì)61-64
• 5.2 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)64-67
• 5.2.1 軟件平臺介紹64
• 5.2.2 程序流程設(shè)計(jì)64-67
• 5.3 系統(tǒng)測試及分析67-72
• 5.3.1 實(shí)物實(shí)驗(yàn)67-70
• 5.3.2 實(shí)驗(yàn)分析70-72
• 5.4 本章小結(jié)72-73
• 總結(jié)展望73-74
• 致謝74-75
• 參考文獻(xiàn)75-78
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及研究成果78

  本文關(guān)鍵詞：離網(wǎng)式垂直軸小型風(fēng)電控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：464218