【摘要】：由于常規(guī)能源的枯竭、成本高以及對環(huán)境的負面影響,在過去十年風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)作為最有前途的可再生能源之一已經(jīng)獲得了極大地關(guān)注。風(fēng)能是一種無污染的取之不盡用之不竭的能源,因此風(fēng)力發(fā)電很大可能是一個潛在的未來的替代能源,為此許多國家在風(fēng)電技術(shù)領(lǐng)域達成了共識并付出了行動。所以風(fēng)能既是可再生能源,又是“政策性能源”,各個國家分別制定了合適的政策法規(guī)鼓勵風(fēng)電的發(fā)展。為充分利用風(fēng)能,從分析風(fēng)力機運行特性出發(fā),需要捕獲風(fēng)電系統(tǒng)的最大功率點。由于風(fēng)速的隨機性與風(fēng)電系統(tǒng)的非線性,最大功率點捕獲控制比較困難,也是風(fēng)力發(fā)電的熱點問題之一。 本文首先介紹了風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的國內(nèi)外現(xiàn)狀,隨后介紹了風(fēng)電技術(shù)發(fā)展的趨勢。在第二章著重介紹了風(fēng)力發(fā)電的一些基本理論以及風(fēng)機最大功率點跟蹤的原理及幾種常用的控制方法,比如葉尖速比法、功率信號反饋法、最優(yōu)轉(zhuǎn)矩法以及爬山算法等。在論文第三章里,一種新型的爬山搜索算法被提出來并進行了相應(yīng)的理論推到和仿真驗證。第四章重點描述了風(fēng)機建模以及運用自適應(yīng)控制算法實現(xiàn)對理想轉(zhuǎn)速的一個實時跟蹤。 針對風(fēng)力發(fā)電機最大功率點跟蹤(MPPT)控制問題,本文提出了一種針對風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)(WEGS)新型的最大功率點跟蹤(MPPT)算法,其中考慮了空氣密度的變化。新穎的爬山搜索(HCS)算法通過計算運行點距離最優(yōu)曲線的距離和位置來計算出可變步長大小和下一個擾動的方向。由于氣候條件的變化會導(dǎo)致空氣密度跟著發(fā)生變化,所以我們必須要考慮的空氣密度值的改變。該算法的工作分為兩個階段。在第一階段,運用文中提到的爬山搜索算法基于先前的最優(yōu)Kopt的值來跟蹤最大功率點。在第二階段中,一旦運行點到達最優(yōu)點就進行參數(shù)Kopt的在線更新。本文提出的MPPT方法的優(yōu)點是不需要考慮風(fēng)電機組的最優(yōu)功率特性以及對風(fēng)速的測量,所提出的方法的有效性和性能已經(jīng)通過MATLAB仿真得到驗證。
【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】：2014
【分類號】：TM614

【引證文獻】

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1 李波;永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤控制算法研究[D];華南理工大學(xué);2017年

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1 劉碩;基于Fibonacci數(shù)列的光伏發(fā)電系統(tǒng)最大功率點跟蹤方法研究與實現(xiàn)[D];揚州大學(xué);2018年

2 曹景沖;雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大功率跟蹤控制的研究[D];大連海事大學(xué);2018年

3 漆明月;直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機魯棒H_∞控制[D];西安理工大學(xué);2017年

4 李濤;直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機三電平變流器直接轉(zhuǎn)矩控制研究[D];西安理工大學(xué);2017年

5 鄭潔;風(fēng)光互補發(fā)電系統(tǒng)最大功率控制策略的研究[D];長春大學(xué);2017年

6 張培棟;基于黃金分割搜索算法的網(wǎng)絡(luò)流量赫斯特指數(shù)計算與GUI系統(tǒng)設(shè)計[D];華東師范大學(xué);2017年

7 侯帥丞;電磁超聲換能器動態(tài)阻抗匹配系統(tǒng)研究[D];重慶大學(xué);2017年

8 馬麗;直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機的功率控制研究[D];西安理工大學(xué);2016年

9 賈肖肖;獨立光伏系統(tǒng)中蓄電池充放電技術(shù)的研究[D];太原理工大學(xué);2016年

10 高玉;分布式光伏直流電源及并網(wǎng)輸電控制研究[D];河北科技大學(xué);2015年

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本文編號：2585731