大型海上高溫超導(dǎo)風(fēng)電機(jī)組的MPPT及載荷優(yōu)化控制研究
發(fā)布時(shí)間:2022-01-26 13:12
隨著世界工業(yè)化進(jìn)程的加快和陸上風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)的成熟,西方國(guó)家已經(jīng)對(duì)超大型海上風(fēng)電機(jī)組有較深入的研究,而我國(guó)對(duì)于海上風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究才剛剛開(kāi)始。為了降低海上發(fā)電成本和關(guān)鍵部件的載荷,對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制器性能提出了更高的要求。正確建立超大型漂浮式海上高溫超導(dǎo)風(fēng)電機(jī)組的模型,設(shè)計(jì)性能良好的最大功率跟蹤(MPPT)、獨(dú)立變槳及漂浮式平臺(tái)控制器是一項(xiàng)重要的內(nèi)容。對(duì)于提高我國(guó)超大型海上風(fēng)電技術(shù)的研究,達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,具有深遠(yuǎn)的意義。論文完成的主要研究工作有:(1)超導(dǎo)發(fā)電機(jī)借鑒現(xiàn)有的雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)和永磁同步發(fā)電機(jī)的建模方法,結(jié)合高溫超導(dǎo)體的超導(dǎo)特性建立高溫超導(dǎo)發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型。超導(dǎo)發(fā)電機(jī)系統(tǒng)是一個(gè)高度非線性、強(qiáng)耦合的系統(tǒng),其超導(dǎo)材料易失超。因此,在正常運(yùn)行情況下提供低電壓大電流。(2)最大功率跟蹤(MPPT)算法設(shè)計(jì)考慮到超大型風(fēng)機(jī)尚未成熟的功率運(yùn)行曲線或數(shù)據(jù)參考,擬根據(jù)系統(tǒng)非線性動(dòng)力學(xué)方程,快速搜索并在線更新MPPT核心參數(shù)。最大功率的跟蹤采用反演自適應(yīng)控制器,完成快速、實(shí)用的最大功率跟蹤優(yōu)化控制器設(shè)計(jì),提高風(fēng)能轉(zhuǎn)化效率并增強(qiáng)算法適用性。(3)載荷優(yōu)化為了在轉(zhuǎn)矩控制和槳距控制系統(tǒng)中減少高頻...
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.1.1 課題研究的背景
1.1.2 課題研究的意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文課題來(lái)源
1.4 論文的研究?jī)?nèi)容
1.5 論文創(chuàng)新點(diǎn)和技術(shù)路線
第二章 高溫超導(dǎo)發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)建模
2.1 引言
2.2 高溫超導(dǎo)體
2.2.1 超導(dǎo)特性
2.2.2 超導(dǎo)材料
2.3 高溫超導(dǎo)發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)
2.4 高溫超導(dǎo)同步發(fā)電機(jī)的基本組成
2.5 高溫超導(dǎo)發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
2.6 本章小結(jié)
第三章 超大型海上風(fēng)電系統(tǒng)的控制策略
3.1 引言
3.2 海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)
3.2.1 空氣動(dòng)力學(xué)
3.2.2 傳動(dòng)鏈
3.3 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行模式
3.4 控制策略
3.4.1 控制目標(biāo)
3.4.2 最大功率跟蹤
3.5 本章小結(jié)
第四章 最大功率跟蹤的控制器設(shè)計(jì)
4.1 引言
4.2 基本原理
4.3 控制器設(shè)計(jì)
4.4 濾波器設(shè)計(jì)
4.5 阻尼控制器設(shè)計(jì)
4.5.1 塔架側(cè)向振動(dòng)控制
4.5.2 傳動(dòng)鏈振動(dòng)控制
4.6 仿真研究
4.6.1 最大功率跟蹤
4.6.2 阻尼控制
4.7 本章小結(jié)
第五章 超大型漂浮式風(fēng)機(jī)的獨(dú)立變槳控制
5.1 引言
5.2 漂浮式平臺(tái)
5.3 獨(dú)立變槳控制策略的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
5.3.1 控制目標(biāo)
5.3.2 獨(dú)立變槳控制模型
5.3.3 設(shè)計(jì)神經(jīng)自適應(yīng)PID控制器
5.4 仿真結(jié)果分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 本論文研究總結(jié)
6.2 存在的問(wèn)題
6.3 進(jìn)一步研究的方向
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A: 參數(shù)
超導(dǎo)發(fā)電機(jī)
5MW風(fēng)機(jī)參數(shù)
Tursim參數(shù)配置
Fast參數(shù)配置
海況及漂浮式平臺(tái)
陣風(fēng)參數(shù)配置
濾波器參數(shù)
作者在攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
A.發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及軟件著作權(quán)
B.參加的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]異步電動(dòng)機(jī)自適應(yīng)反步控制[J]. 王德瑞. 中國(guó)新通信. 2012(14)
[2]基于高溫超導(dǎo)技術(shù)的大功率海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)[J]. 李斌. 東方電機(jī). 2012 (03)
[3]漂浮式海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組獨(dú)立變槳距控制技術(shù)研究[J]. 魯效平,李偉,林勇剛. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2012(04)
[4]超導(dǎo)材料研制及其艦船和風(fēng)電應(yīng)用最新進(jìn)展[J]. 陳宏,謝述鋒,程德彬. 材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用. 2012(02)
[5]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制技術(shù)綜述及展望[J]. 李鵬,宋永端,劉衛(wèi),孫黎翔,秦明. 電氣自動(dòng)化. 2010(05)
[6]我國(guó)高溫超導(dǎo)技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 楊天信,謝毅立,胡來(lái)平,王生旺,王賢華. 中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào). 2008(02)
[7]永磁同步電動(dòng)機(jī)自適應(yīng)反步控制的建模與仿真[J]. 胡建輝,鄒繼斌. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2007(02)
[8]海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)的選擇[J]. 邢作霞,陳雷,姚興佳. 能源工程. 2005(06)
博士論文
[1]海上風(fēng)電機(jī)組系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模及仿真分析研究[D]. 王磊.重慶大學(xué) 2011
[2]直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電變流系統(tǒng)拓?fù)浼翱刂撇呗匝芯縖D]. 李杰.上海大學(xué) 2009
[3]風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)用雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)矢量控制技術(shù)研究[D]. 趙陽(yáng).華中科技大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于反步自適應(yīng)原理的永磁同步電機(jī)無(wú)傳感器控制系統(tǒng)的研究[D]. 張凱.東北大學(xué) 2010
本文編號(hào):3610552
【文章來(lái)源】:電子科技大學(xué)四川省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:81 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【文章目錄】:
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
1.1 課題研究的背景及意義
1.1.1 課題研究的背景
1.1.2 課題研究的意義
1.2 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀
1.3 論文課題來(lái)源
1.4 論文的研究?jī)?nèi)容
1.5 論文創(chuàng)新點(diǎn)和技術(shù)路線
第二章 高溫超導(dǎo)發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)建模
2.1 引言
2.2 高溫超導(dǎo)體
2.2.1 超導(dǎo)特性
2.2.2 超導(dǎo)材料
2.3 高溫超導(dǎo)發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)
2.4 高溫超導(dǎo)同步發(fā)電機(jī)的基本組成
2.5 高溫超導(dǎo)發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型
2.6 本章小結(jié)
第三章 超大型海上風(fēng)電系統(tǒng)的控制策略
3.1 引言
3.2 海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)
3.2.1 空氣動(dòng)力學(xué)
3.2.2 傳動(dòng)鏈
3.3 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的運(yùn)行模式
3.4 控制策略
3.4.1 控制目標(biāo)
3.4.2 最大功率跟蹤
3.5 本章小結(jié)
第四章 最大功率跟蹤的控制器設(shè)計(jì)
4.1 引言
4.2 基本原理
4.3 控制器設(shè)計(jì)
4.4 濾波器設(shè)計(jì)
4.5 阻尼控制器設(shè)計(jì)
4.5.1 塔架側(cè)向振動(dòng)控制
4.5.2 傳動(dòng)鏈振動(dòng)控制
4.6 仿真研究
4.6.1 最大功率跟蹤
4.6.2 阻尼控制
4.7 本章小結(jié)
第五章 超大型漂浮式風(fēng)機(jī)的獨(dú)立變槳控制
5.1 引言
5.2 漂浮式平臺(tái)
5.3 獨(dú)立變槳控制策略的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)
5.3.1 控制目標(biāo)
5.3.2 獨(dú)立變槳控制模型
5.3.3 設(shè)計(jì)神經(jīng)自適應(yīng)PID控制器
5.4 仿真結(jié)果分析
5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
6.1 本論文研究總結(jié)
6.2 存在的問(wèn)題
6.3 進(jìn)一步研究的方向
致謝
參考文獻(xiàn)
附錄A: 參數(shù)
超導(dǎo)發(fā)電機(jī)
5MW風(fēng)機(jī)參數(shù)
Tursim參數(shù)配置
Fast參數(shù)配置
海況及漂浮式平臺(tái)
陣風(fēng)參數(shù)配置
濾波器參數(shù)
作者在攻讀碩士學(xué)位期間研究成果
A.發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及軟件著作權(quán)
B.參加的科研項(xiàng)目
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]異步電動(dòng)機(jī)自適應(yīng)反步控制[J]. 王德瑞. 中國(guó)新通信. 2012(14)
[2]基于高溫超導(dǎo)技術(shù)的大功率海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)技術(shù)[J]. 李斌. 東方電機(jī). 2012 (03)
[3]漂浮式海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組獨(dú)立變槳距控制技術(shù)研究[J]. 魯效平,李偉,林勇剛. 太陽(yáng)能學(xué)報(bào). 2012(04)
[4]超導(dǎo)材料研制及其艦船和風(fēng)電應(yīng)用最新進(jìn)展[J]. 陳宏,謝述鋒,程德彬. 材料開(kāi)發(fā)與應(yīng)用. 2012(02)
[5]風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制技術(shù)綜述及展望[J]. 李鵬,宋永端,劉衛(wèi),孫黎翔,秦明. 電氣自動(dòng)化. 2010(05)
[6]我國(guó)高溫超導(dǎo)技術(shù)研究現(xiàn)狀[J]. 楊天信,謝毅立,胡來(lái)平,王生旺,王賢華. 中國(guó)電子科學(xué)研究院學(xué)報(bào). 2008(02)
[7]永磁同步電動(dòng)機(jī)自適應(yīng)反步控制的建模與仿真[J]. 胡建輝,鄒繼斌. 系統(tǒng)仿真學(xué)報(bào). 2007(02)
[8]海上風(fēng)力發(fā)電機(jī)組基礎(chǔ)的選擇[J]. 邢作霞,陳雷,姚興佳. 能源工程. 2005(06)
博士論文
[1]海上風(fēng)電機(jī)組系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)建模及仿真分析研究[D]. 王磊.重慶大學(xué) 2011
[2]直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電變流系統(tǒng)拓?fù)浼翱刂撇呗匝芯縖D]. 李杰.上海大學(xué) 2009
[3]風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)用雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)矢量控制技術(shù)研究[D]. 趙陽(yáng).華中科技大學(xué) 2008
碩士論文
[1]基于反步自適應(yīng)原理的永磁同步電機(jī)無(wú)傳感器控制系統(tǒng)的研究[D]. 張凱.東北大學(xué) 2010
本文編號(hào):3610552
本文鏈接:http://sikaile.net/kejilunwen/dianlilw/3610552.html
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