本文關(guān)鍵詞：風(fēng)電最大功率捕獲控制系統(tǒng)研究及其工程實(shí)現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：風(fēng)力發(fā)電在全球二次能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中的比例正在逐年增加。近年來(lái),結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單、維護(hù)成本較低且運(yùn)行效率較高的直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電(PMS G)技術(shù)有了較快的發(fā)展,有關(guān)這方面的研究越來(lái)越多。本論文將針對(duì)這種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究問(wèn)題,提出一種新的最大功率點(diǎn)追蹤控制的解決方法,使得相應(yīng)的控制策略能夠采用面向問(wèn)題的算法元件進(jìn)行圖形化組態(tài),還能夠在多平臺(tái)的環(huán)境中執(zhí)行,并具有可視化的實(shí)時(shí)監(jiān)控功能。為達(dá)成上述目標(biāo),本論文以直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)為研究對(duì)象。首先分析其系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。其次以最大功率點(diǎn)的追蹤控制(MPPT)為本論文研究的重點(diǎn),分析了兩種MPPT控制算法仿真的參考示例——PISM仿真和Matlab仿真,總結(jié)了它們的優(yōu)缺點(diǎn),說(shuō)明該方法的局限性。然后針對(duì)本課題的難點(diǎn),在SEPIC電路算法原理的基礎(chǔ)上,應(yīng)用一種可跨平臺(tái)執(zhí)行的工業(yè)控制通用組態(tài)技術(shù),即IAP控制平臺(tái)技術(shù),利用其重構(gòu)特性開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)了SEPIC電路組態(tài)元件并對(duì)其進(jìn)行了測(cè)試,測(cè)試結(jié)果驗(yàn)證了該元件的正確性。最后結(jié)合該元件在IAP控制平臺(tái)上對(duì)PMSG風(fēng)力機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行了仿真研究,MPPT控制算法采用勻速爬山法和變速爬山法,分析在各種風(fēng)速條件下PMSG風(fēng)力機(jī)系統(tǒng)最大功率追蹤控制的性能,將IAP仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果與一個(gè)已知PMSG發(fā)電系統(tǒng)研究實(shí)例的仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,對(duì)兩個(gè)MPPT算法的控制性能進(jìn)行了比較,總結(jié)出它們各自的特點(diǎn),驗(yàn)證了在IAP控制平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)MPPT控制算法仿真研究的可行性。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,應(yīng)用IAP控制平臺(tái)技術(shù),以圖形元件組態(tài)方式設(shè)計(jì)、開(kāi)發(fā)MPPT控制算法是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)自動(dòng)化技術(shù)發(fā)展的有效途徑。這不僅體現(xiàn)在IAP控制組態(tài)的仿真結(jié)果可直接植入實(shí)際工程的硬件控制器中,而且體現(xiàn)在利用IAP的軟件工具,人們可以在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運(yùn)行過(guò)程中對(duì)其進(jìn)行在線分析和優(yōu)化,為MPPT控制算法的工程實(shí)現(xiàn)提供了一種新的方法
【關(guān)鍵詞】：直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電 最大功率跟蹤 圖形化組態(tài) IAP SEPIC電路 控制平臺(tái)
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類(lèi)號(hào)】：TM614;TP273
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-17
• 1.1 研究背景與意義8-9
• 1.2 研究現(xiàn)狀分析9-15
• 1.2.1 風(fēng)力發(fā)電最大功率捕獲(MPPT)的原理9-13
• 1.2.2 風(fēng)力發(fā)電最大功率捕獲(MPPT)工程實(shí)現(xiàn)方法13-15
• 1.3 本文主要內(nèi)容與創(chuàng)新點(diǎn)15-17
• 第二章 PMSG風(fēng)力發(fā)電機(jī)模型17-30
• 2.1 概述17-18
• 2.2 模型構(gòu)建18-25
• 2.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)18-19
• 2.2.2 數(shù)學(xué)模型19-25
• 2.3 MPPT控制方法的實(shí)現(xiàn)示例25-30
• 2.3.1 MPPT控制方法的實(shí)現(xiàn)——PSIM仿真25-26
• 2.3.2 MPPT控制方法的實(shí)現(xiàn)——Matlab仿真26-30
• 第三章 基于IAP控制平臺(tái)的SEPIC電路仿真技術(shù)30-49
• 3.1 IAP平臺(tái)概述30-31
• 3.2 IAP平臺(tái)控制策略組態(tài)軟件31-35
• 3.2.1 IAPlogic軟件特點(diǎn)31-32
• 3.2.2 IAPlogic軟件功能32-35
• 3.3 IAP平臺(tái)控制策略組態(tài)元件封裝技術(shù)35-37
• 3.3.1 組態(tài)元件簡(jiǎn)介35-36
• 3.3.2 IAP元件擴(kuò)展性36
• 3.3.3 SEPIC元件開(kāi)發(fā)的科學(xué)價(jià)值36-37
• 3.4 SEPIC電路仿真原理及元件封裝37-46
• 3.4.1 SEPIC電路仿真原理分析37-40
• 3.4.2 SEPIC元件封裝40-46
• 3.5 SEPIC電路仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)比46-49
• 3.5.1 結(jié)果正確性46-48
• 3.5.2 方法先進(jìn)性48-49
• 第四章 MPPT算法研究及實(shí)驗(yàn)49-62
• 4.1 概述49-50
• 4.2 基于IAP平臺(tái)的風(fēng)電最大功率捕獲控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)50-55
• 4.3 仿真實(shí)驗(yàn)對(duì)比55-61
• 4.3.1 勻速爬山法與示例結(jié)果對(duì)比55-59
• 4.3.2 變速爬山法與勻速爬山法對(duì)比59-61
• 4.4 工程實(shí)現(xiàn)可行性分析61-62
• 結(jié)論62-64
• 參考文獻(xiàn)64-67
• 附錄67-77
• 致謝77-78
• 個(gè)人簡(jiǎn)歷78
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參與的項(xiàng)目78

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