本文關(guān)鍵詞：海流能發(fā)電模擬測試平臺研究

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【摘要】：近年來新能源發(fā)電機(jī)技術(shù)發(fā)展迅猛,并在各國掀起了一股研究的熱潮,海流能發(fā)電是繼風(fēng)力發(fā)電與太陽能發(fā)電后新能源研究的重點(diǎn)領(lǐng)域。我國在海流能發(fā)電的基礎(chǔ)研究領(lǐng)域有一定成果,但存在發(fā)電機(jī)組的控制簡單,發(fā)電效率低等缺點(diǎn)。海流能發(fā)電模擬測試平臺的研究,對提高海流能發(fā)電效率和可靠性有充分的實(shí)際意義。本文針對海流能發(fā)電測試平臺的整體仿真實(shí)現(xiàn),在綜述國內(nèi)外海流能發(fā)電的基本情況,以及海流能發(fā)電中各組成部件的選型與特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,通過分析幾種發(fā)電系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)劣,確定20kW海流能發(fā)電模擬測試平臺的總體方案,即由異步電機(jī)模擬水輪機(jī)帶動永磁同步發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流電,經(jīng)背靠背式的SVPWM整流與逆變并網(wǎng)電網(wǎng)輸出電能。本文采用MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)測試平臺典型工況模擬,主要研究內(nèi)容包括以下三部分:(1)水輪機(jī)模擬。在詳細(xì)推導(dǎo)分析水輪機(jī)機(jī)械特性的基礎(chǔ)上,論證電機(jī)模擬水輪機(jī)的可行性,并用直流電機(jī)和異步電機(jī)分別模擬水輪機(jī),實(shí)現(xiàn)恒速、變速、隨機(jī)流速三種水輪機(jī)工況模擬。(2)控制器設(shè)計。測試平臺的控制器主要分為三塊:測功機(jī)控制、發(fā)電變流器控制與最大功率跟蹤控制設(shè)計。前者控制的目的是模擬實(shí)際工況,變流器控制是為獲得滿足并網(wǎng)要求的電能,后者是為達(dá)到最大的能量裝換。設(shè)計了最大功率控制仿真方案,在Simulink中搭建基于SVPWM控制技術(shù)變流器與爬山搜索法的最大功率控制器的仿真模型。(3)測試平臺聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn)。將模擬的水輪機(jī)、永磁同步發(fā)電機(jī)、控制器等構(gòu)建成海流能發(fā)電模擬測試平臺系統(tǒng),完成典型工況的模擬仿真,測試額定工作下的輸出功率為18kW。本文實(shí)現(xiàn)了海流能發(fā)電模擬測試平臺整體仿真,為后續(xù)的實(shí)物實(shí)現(xiàn)提供重要的理論參考,有利于實(shí)驗(yàn)室下優(yōu)化海流能發(fā)電控制方法和提高海流能發(fā)電效率。
【學(xué)位授予單位】：湖南工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：P743.1

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本文編號：1304639