【摘要】： 能源、環(huán)境是當(dāng)今人類生存和發(fā)展所要解決的緊迫問題。利用可再生資源如風(fēng)能,作為未來最重要的清潔代替能源之一,對于緩解能源匱乏具有非同尋常的意義。隨著風(fēng)力發(fā)電事業(yè)的蓬勃發(fā)展,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已經(jīng)成為世界各國研究的熱點,其中如何獲得最多的風(fēng)能以及提高系統(tǒng)運行的可靠性等一系列關(guān)鍵問題得到學(xué)者們越來越多的關(guān)注。因此,風(fēng)力發(fā)電的控制技術(shù)占有越來越重要的地位,同時獲得了大量先進且實用的研究成果。目前,大部分文獻(xiàn)是以額定風(fēng)速以下風(fēng)能的最大捕獲或者額定風(fēng)速以上發(fā)電機恒功率輸出作為單個目標(biāo)。然而風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)是由風(fēng)力機、傳動系統(tǒng)、發(fā)電機、變槳執(zhí)行機構(gòu)以及AC-DC-AC變換器等器件有機連接組成的,其控制目標(biāo)并不是單一的。因此,風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的多目標(biāo)控制需要進一步深入研究。一些學(xué)者已經(jīng)注意到這個問題,并取得了一定的研究成果。 Iulian Munteanu等學(xué)者根據(jù)風(fēng)速的多時間尺度特性,利用頻率分離原理,將風(fēng)速分成低頻部分和高頻脈動部分。針對額定風(fēng)速以下的情況,以風(fēng)能的最大捕獲和降低發(fā)電機系統(tǒng)振蕩為目標(biāo),設(shè)計基于LQG優(yōu)化的雙頻環(huán)控制器。本文受Iulian Munteanu等學(xué)者的啟發(fā),繼承了雙頻環(huán)優(yōu)化控制的思想,主要得到如下兩個結(jié)果:一、針對額定風(fēng)速以上的情況,以發(fā)電機恒功率輸出、降低發(fā)電機系統(tǒng)和變槳系統(tǒng)振蕩為目標(biāo),設(shè)計基于LQG優(yōu)化的雙頻環(huán)控制器,仿真結(jié)果表明了所提出的控制方法是有效的。二、由于LQG控制方法嚴(yán)格依賴于系統(tǒng)的線性化模型,而處于環(huán)境較惡劣的風(fēng)能轉(zhuǎn)換系統(tǒng)的參數(shù)難免會發(fā)生較大的變化,本文將多目標(biāo)混合H2/H∞控制的引入雙頻環(huán)控制器中,替代原有的LQG控制器。通過調(diào)整H∞指標(biāo)的大小,求解得到不同的最小H2指標(biāo),實現(xiàn)多個目標(biāo)之間的不同折衷。最后給出了仿真分析。
【學(xué)位授予單位】：江南大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2009
【分類號】：TK83
【圖文】：

目的是利用靜態(tài)下功率-轉(zhuǎn)速曲線的特性，追蹤 ORC 曲線，使不同風(fēng)速下的風(fēng)能統(tǒng)運行在 ORC 曲線上，則此時風(fēng)能捕獲率最大，這種方法具有可靠性和魯棒性[1PT 方法是基于運用“登山法”對捕獲的風(fēng)能功率wtP 和風(fēng)輪轉(zhuǎn)速lΩ 的微分計算，MPPT 控制邏輯尋找并使系統(tǒng)運行在最佳功率點，即功率的微分與轉(zhuǎn)速微分之比為。MPPT 控制邏輯如下所示：表 1 MPPT 控制邏輯表Table 1 MPPT-control logicdPwt/dt<0dPwt/dt>0d l/dt<0 l↑ l↓d l/dt>0 l↓ l↑，↑和↓表示風(fēng)輪轉(zhuǎn)速lΩ 應(yīng)增大或減小，例如，當(dāng) dPwt/dt<0 且 d l/dt<0 時，為佳功率點，風(fēng)輪轉(zhuǎn)速應(yīng)增加。

法如下(第 k 步)：輪轉(zhuǎn)速k ，記k h = i，其中h 為發(fā)電機轉(zhuǎn)速，i為齒軸變速齒輪)；捕獲的風(fēng)能功率wtP ，記k wtP = P，通常wPeP，其中eP 為發(fā)電機輸出的有功功率，η 為發(fā)電機機電速，設(shè)置基本轉(zhuǎn)速增量0 ； 轉(zhuǎn) 速 及 功 率 梯 度 ， 并 記 (( sgnk A P P= ) ( ))1 1k k kt t ；PPT 控制邏輯表，得到第 k 步轉(zhuǎn)速增量kΔ = A "

本文編號：2718314