【摘要】：近年來,隨著當(dāng)今世界能源形勢(shì)日趨嚴(yán)峻,對(duì)太陽能為代表的可再生能源開發(fā)越來越受到人們的關(guān)注。碟式太陽能熱發(fā)電在太陽能熱發(fā)電技術(shù)中熱電轉(zhuǎn)換效率最高,且具有模塊化結(jié)構(gòu),發(fā)展?jié)摿薮?應(yīng)用前景廣闊。本論文為電氣工程與熱能工程的學(xué)科交叉,研究對(duì)象是一套運(yùn)用于碟式太陽能熱發(fā)電系統(tǒng)的斯特林直線發(fā)電機(jī),在掌握斯特林直線發(fā)電機(jī)工作原理基礎(chǔ)上,對(duì)熱電系統(tǒng)工作特性進(jìn)行分析,建立發(fā)電機(jī)系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型,并采用直接功率控制策略對(duì)斯特林直線發(fā)電機(jī)功率進(jìn)行控制,保證輸出直流側(cè)電壓穩(wěn)定可控,發(fā)電機(jī)效率運(yùn)行。論文主要進(jìn)行了以下幾個(gè)方面的工作:(1)介紹了斯特林直線發(fā)電系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)組成,對(duì)本系統(tǒng)涉及到的斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)以及永磁直線發(fā)電機(jī)工作原理進(jìn)行了分析,建立了斯特林直線發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型。(2)針對(duì)太陽能熱電系統(tǒng)中斯特林發(fā)動(dòng)機(jī)工作特性進(jìn)行了分析,觀察某地區(qū)一天晴朗天氣下熱電系統(tǒng)性能曲線,對(duì)影響斯特林機(jī)工作效率因素進(jìn)行分析,提出運(yùn)用壓力控制法來調(diào)節(jié)斯特林機(jī)效率保持最優(yōu)。(3)分析太陽能熱電系統(tǒng)中永磁直線發(fā)電機(jī)理想發(fā)電狀態(tài)下最高效率運(yùn)行條件。提出運(yùn)用直接功率控制策略對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行控制,達(dá)到發(fā)電機(jī)單位功率因數(shù)運(yùn)行,效率最優(yōu)目的。(4)詳細(xì)分析了傳統(tǒng)永磁直線發(fā)電機(jī)直接功率控制原理,提出控制策略存在系統(tǒng)延時(shí)及開關(guān)頻率不固定等缺陷�？紤]提升系統(tǒng)直流側(cè)輸出電壓的動(dòng)態(tài)響應(yīng),設(shè)計(jì)了模糊PI控制器替代常規(guī)PI控制器。(5)對(duì)傳統(tǒng)控制策略存在的缺陷進(jìn)行改進(jìn),分別提出模糊預(yù)測和模型預(yù)測與SVPWM相結(jié)合的直接功率控制。模糊預(yù)測以解決系統(tǒng)時(shí)延為目的,對(duì)系統(tǒng)下一時(shí)刻有功功率和無功功率瞬時(shí)值進(jìn)行預(yù)測;模型預(yù)測以功率誤差最小為目的設(shè)計(jì)了目標(biāo)函數(shù)和優(yōu)化條件,控制方法為求解目標(biāo)函數(shù)最優(yōu)解的過程;SVPWM用來獲得固定開關(guān)頻率的效果。(6)在matlab/simulink軟件環(huán)境下,分別搭建了斯特林直線發(fā)電機(jī)系統(tǒng)在三種直接功率控制方法下的仿真模型,并將三種方法進(jìn)行了仿真比對(duì)分析,驗(yàn)證了本文所提控制策略的正確性和可行性。
[Abstract]:......
【學(xué)位授予單位】：蘭州理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：TM31

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本文編號(hào)：2460102