本文選題：無刷雙饋電機 + 風力發(fā)電��； 參考：《廣東工業(yè)大學》2016年碩士論文

【摘要】：無刷雙饋電機(brushless doubly-fed machines, BDFM)是一種新型交流調(diào)速電機,結(jié)構(gòu)簡單穩(wěn)固、功率因數(shù)可調(diào)、電力電子裝置容量小,維護成本低,兼具異同步電機特點,特別適合于變頻調(diào)速傳動系統(tǒng)與變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)。從能源與社會可持續(xù)發(fā)展角度,論述了國內(nèi)外風力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)況及在未來能源發(fā)展中的重要地位�？紤]到風力發(fā)電系統(tǒng)的復雜性及各類單一控制算法的局限性,研究了結(jié)合智能控制算法和其它先進控制算法的混合控制策略,論述了其在最大風能捕獲、功率預測、偏航控制等方面應用的主要研究成果與方法�；贐DFM結(jié)構(gòu),分析了其工作原理及運行方式；通過推導BDFM三相靜止abc坐標系下及轉(zhuǎn)子速d-q軸數(shù)學模型,建立了開環(huán)運行時的Matlab/Simulink仿真模型,仿真驗證了單饋、雙饋等各類運行方式下電機的動、靜態(tài)運行特性。針對BDFM不規(guī)則電磁噪聲、不規(guī)則轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速間歇振蕩等問題,推導了電機的非線性微分方程；以轉(zhuǎn)子運動時間常數(shù)為可變控制參量,構(gòu)建了BDFM的混沌模型；通過數(shù)值仿真獲得了電機系統(tǒng)的最大Lyapunov指數(shù)譜,確立了電機中發(fā)生混沌運動狀態(tài)的參數(shù)范圍,仿真驗證其混沌運動現(xiàn)象�；跓o源性理論,從能量角度研究無刷雙饋風力發(fā)電機控制系統(tǒng),推導出兩相靜止α-β坐標系下發(fā)電機的電壓方程,構(gòu)建電機系統(tǒng)的歐拉-拉格朗日模型；基于該模型設(shè)計了變阻尼無源性控制調(diào)速系統(tǒng),在低于額度風速工況下,使系統(tǒng)跟蹤轉(zhuǎn)速期望值。通過與矢量控制及恒阻尼注入對比,仿真結(jié)果驗證了變阻尼無源性控制的可行性和有效性,且具有更好的魯棒性和動態(tài)響應。
[Abstract]:Brushless doubly-fed machines (BDFM) is a new type of AC speed regulating motor with simple and stable structure, adjustable power factor, small capacity of power electronic device, low maintenance cost, and features of heterogeneous synchronous motor. It is especially suitable for variable frequency speed control drive system and variable speed constant frequency wind power generation system. From the point of view of sustainable development of energy and society, this paper discusses the present situation of wind power generation at home and abroad and its important position in the future energy development. Considering the complexity of wind power generation system and the limitation of all kinds of single control algorithms, the hybrid control strategy combining intelligent control algorithm with other advanced control algorithms is studied, and the maximum wind power capture and power prediction are discussed. Main research results and methods of application of yaw control. Based on the structure of BDFM, the working principle and operation mode are analyzed, and the Matlab/Simulink simulation model of open loop operation is established by deducing the mathematical model of BDFM three-phase static abc coordinate system and rotor speed d-q axis. Dynamic and static operating characteristics of motor under various operation modes such as doubly-fed. In this paper, the nonlinear differential equation of the motor is derived for the BDFM irregular electromagnetic noise, irregular torque and intermittent oscillation of rotational speed, and the chaotic model of BDFM is constructed with the rotor motion time constant as the variable control parameter. The maximum Lyapunov exponent spectrum of the motor system is obtained by numerical simulation, and the parameter range of chaotic motion state in the motor is established, and the chaotic motion phenomenon is verified by simulation. Based on the theory of passivity, the control system of brushless doubly-fed wind turbine is studied from the point of view of energy. The voltage equation of generator in two-phase static 偽-尾 coordinate system is derived, and the Euler-Lagrangian model of motor system is constructed. Based on the model, a variable damping passive control speed regulating system is designed, which can track the expected speed of speed under the condition of lower than the limit of wind speed. Compared with vector control and constant damping injection, the simulation results show that the variable damping passive control is feasible and effective, and it has better robustness and dynamic response.
【學位授予單位】：廣東工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TM614

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本文編號：1961087