風(fēng)力發(fā)電技術(shù)是解決能源危機(jī)與環(huán)境污染的重要手段。而風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究和發(fā)展需要大量的實(shí)驗(yàn)探索與驗(yàn)證。但由于風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中風(fēng)力機(jī)特殊結(jié)構(gòu)以及環(huán)境、安全等條件限制,在實(shí)驗(yàn)室中很難對(duì)大型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)際實(shí)驗(yàn)。風(fēng)力機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái),通過(guò)對(duì)實(shí)際風(fēng)力機(jī)輸出特性的模擬,可為風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)并網(wǎng)變流器控制及其在微電網(wǎng)中輸出特性的研究提供實(shí)驗(yàn)場(chǎng)所。因此,風(fēng)力機(jī)特性模擬技術(shù)及其實(shí)驗(yàn)平臺(tái)研制,是支撐風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)研究的一項(xiàng)重要技術(shù)。本文主要針對(duì)應(yīng)用廣泛的水平三槳葉風(fēng)力機(jī),進(jìn)行準(zhǔn)確、合理的模擬技術(shù)研究,并在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上驗(yàn)證。從風(fēng)力機(jī)各部分結(jié)構(gòu)入手,研究模擬所需的數(shù)學(xué)模型;分析風(fēng)力機(jī)不同運(yùn)行狀態(tài),提出科學(xué)合理的模擬策略;并為驗(yàn)證數(shù)學(xué)模型與模擬策略的正確性,研制了風(fēng)力機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。本文的主要研究?jī)?nèi)容如下:（1）首先,建立了風(fēng)力機(jī)模擬中所需的風(fēng)速、風(fēng)輪以及傳動(dòng)鏈數(shù)學(xué)模型,并為實(shí)際大功率風(fēng)力機(jī)建立了比例風(fēng)力機(jī)模型。（2）詳細(xì)分析了風(fēng)力機(jī)穩(wěn)態(tài)、動(dòng)態(tài)以及工作運(yùn)行狀態(tài),并根據(jù)其特性提出模擬策略。針對(duì)風(fēng)力機(jī)穩(wěn)態(tài)特性的模擬,提出電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)矩或轉(zhuǎn)速輸出的控制模擬策略。針對(duì)其動(dòng)態(tài)特性,采用軸轉(zhuǎn)矩反饋慣量補(bǔ)償法進(jìn)行控制模擬。對(duì)于風(fēng)力機(jī)工作... 

【文章頁(yè)數(shù)】：84 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 引言
    1.2 課題研究背景及意義
        1.2.1 風(fēng)電技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀
        1.2.2 風(fēng)力機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的研究意義
    1.3 風(fēng)力機(jī)及其模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
        1.3.1 風(fēng)力機(jī)
        1.3.2 風(fēng)力機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)
    1.4 風(fēng)力機(jī)模擬研究現(xiàn)狀
        1.4.1 模擬系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型
        1.4.2 模擬策略
        1.4.3 模擬電機(jī)
        1.4.4 實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)相關(guān)技術(shù)
    1.5 論文主要研究?jī)?nèi)容
第二章 風(fēng)力機(jī)數(shù)學(xué)建模研究
    2.1 引言
    2.2 風(fēng)速模型
        2.2.1 四分量組合風(fēng)模型
        2.2.2 實(shí)測(cè)風(fēng)速讀取模塊
    2.3 風(fēng)輪模型
        2.3.1 貝茲理論與風(fēng)輪模型建立
        2.3.2 風(fēng)能利用系數(shù)分析
    2.4 傳動(dòng)鏈模型
    2.5 風(fēng)力機(jī)比例模型
    2.6 本章小結(jié)
第三章 風(fēng)力機(jī)特性模擬策略
    3.1 引言
    3.2 穩(wěn)態(tài)模擬策略
        3.2.1 穩(wěn)態(tài)特性分析
        3.2.2 轉(zhuǎn)矩與轉(zhuǎn)速輸出控制
    3.3 動(dòng)態(tài)模擬策略
        3.3.1 動(dòng)態(tài)特性分析
        3.3.2 軸轉(zhuǎn)矩反饋法補(bǔ)償轉(zhuǎn)動(dòng)慣量
    3.4 風(fēng)力機(jī)工作狀態(tài)模擬策略
        3.4.1 風(fēng)力機(jī)工作狀態(tài)分析
        3.4.2 分階段模擬風(fēng)力機(jī)工作狀態(tài)
    3.5 本章小結(jié)
第四章 風(fēng)力機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)研制
    4.1 引言
    4.2 風(fēng)力機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)硬件構(gòu)成
        4.2.1 風(fēng)力機(jī)監(jiān)控單元
        4.2.2 風(fēng)輪及傳動(dòng)模型執(zhí)行單元
        4.2.3 模擬發(fā)電機(jī)執(zhí)行單元
        4.2.4 能量回饋單元
    4.3 風(fēng)力機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)軟件設(shè)計(jì)
        4.3.1 風(fēng)力機(jī)模型編程實(shí)現(xiàn)
        4.3.2 電動(dòng)機(jī)控制編程實(shí)現(xiàn)
        4.3.3 發(fā)電機(jī)控制編程實(shí)現(xiàn)
        4.3.4 輔助功能編程實(shí)現(xiàn)
    4.4 風(fēng)力機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)準(zhǔn)確性改進(jìn)
        4.4.1 電機(jī)能量損耗補(bǔ)償
        4.4.2 變頻器控制差值補(bǔ)償
    4.5 風(fēng)力機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)時(shí)性改進(jìn)
        4.5.1 CANopen通信部分
        4.5.2 變頻器對(duì)象字典
        4.5.3 基于Labview的CANopen編程實(shí)現(xiàn)
    4.6 本章小結(jié)
第五章 風(fēng)力機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證
    5.1 引言
    5.2 風(fēng)力機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)平臺(tái)操作流程
    5.3 風(fēng)力機(jī)模擬實(shí)驗(yàn)
        5.3.1 穩(wěn)態(tài)運(yùn)行模擬
        5.3.2 動(dòng)態(tài)運(yùn)行模擬
        5.3.3 工作狀態(tài)模擬
    5.4 動(dòng)態(tài)加載實(shí)驗(yàn)功能研發(fā)
        5.4.1 加載控制信號(hào)編程實(shí)現(xiàn)
        5.4.2 加載實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    5.5 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
    6.1 本文工作總結(jié)
    6.2 本文研究展望
參考文獻(xiàn)
致謝
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攻讀碩士學(xué)位期間參與的科研項(xiàng)目



本文編號(hào)：3686679