電氣工程及其自動(dòng)化畢業(yè)設(shè)計(jì)-直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中機(jī)側(cè)變流器的設(shè)計(jì)與仿真

直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中機(jī)側(cè)變流器的設(shè)計(jì)與仿真摘要直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)彰顯出來了可靠性高、電能質(zhì)量好、能效高、控制方法靈活等諸多特征。符合未來風(fēng)電發(fā)展趨勢(shì)，具有良好的研究和應(yīng)用前景。在分析直接控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行的基礎(chǔ)上，可以在更深層面上闡釋并且研究系統(tǒng)部分提高發(fā)電效率和可靠性的控制策略。本文簡(jiǎn)要介紹了世界電力行業(yè)的現(xiàn)狀，分析了當(dāng)前主要風(fēng)力系統(tǒng)的地形、速度控制的總體結(jié)構(gòu)和最動(dòng)態(tài)點(diǎn)的速度控制方法。然后在更深層面上探索并且分析了直接通風(fēng)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和運(yùn)行。發(fā)電機(jī)組、永磁同步發(fā)電機(jī)、遠(yuǎn)程發(fā)電機(jī)、機(jī)械傳動(dòng)鏈等直接部件的數(shù)學(xué)模型。它是在兩個(gè)PWM拓?fù)鋱D的基礎(chǔ)上詳細(xì)闡述的。第三，為了盡可能地降低物理傳感器的使用，切實(shí)提升系統(tǒng)的可靠性，考慮了磁同步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器的矢量控制技術(shù)，使用標(biāo)準(zhǔn)自適應(yīng)控制模型來評(píng)估振蕩器速度和轉(zhuǎn)子位置，并提供PLL坐標(biāo)來估計(jì)一次初始轉(zhuǎn)子位置。SVPWM調(diào)制技術(shù)采用矢量0DI控制發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速。對(duì)控制策略的仿真表明，該方法能精確估計(jì)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)子位置，對(duì)給定轉(zhuǎn)速信號(hào)的響應(yīng)速度快、精度高。第四，為了最大限度地利用風(fēng)能，同時(shí)減少速度波動(dòng)，研究了更強(qiáng)大的下一步控制知識(shí)、基于坡度的建議、對(duì)升壓法的修改、基于模糊搜索邏輯的升壓法的二分法和一種算法，并詳細(xì)分析了設(shè)計(jì)過程和方法。仿真結(jié)果顯示，這三種方法都能進(jìn)行最大功率點(diǎn)跟蹤控制，其中模糊邏輯搜索法的跟蹤精度最高。最后，考慮到風(fēng)輪機(jī)的運(yùn)行特性，提出了一種綜合的變步控制策略，利用功率平均采樣的功率滯后環(huán)比較器跟蹤最大功率點(diǎn)，避免接近額定風(fēng)速而不影響速度。這可能導(dǎo)致管理系統(tǒng)的頻繁變化。隨機(jī)風(fēng)速模擬結(jié)果表明，綜合控制策略能夠在不同情況下準(zhǔn)確地執(zhí)行控制模式和控制功能，可靠地切換風(fēng)速。關(guān)鍵詞：直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤無速度傳感器控制目錄TOC\o"1-3"\u第一章緒論 參考文獻(xiàn)[1]劉蔚釗,丁猛,張中輝.永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)機(jī)側(cè)PWM控制研究[J].機(jī)電信息,2020(27):1-3.[2]李勝.永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變流器控制技術(shù)研究[D].江蘇大學(xué),2020.[3]薛正藝.基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)算法的雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變流器故障診斷研究[D].華南理工大學(xué),2020.[4]胡于橋.基于Vienna整流器級(jí)聯(lián)的雙三相永磁風(fēng)電系統(tǒng)控制策略研究[D].湖南大學(xué),2019.[5]張志剛,蘇耀國(guó),樊鵬,黃守道,張文娟.直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)機(jī)側(cè)諧波的抑制[J].中南大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),2018,49(06):1424-1431.[6]程諄,張陽(yáng),鄧木生.Z源并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)機(jī)側(cè)諧波抑制[J].電氣工程學(xué)報(bào),2018,13(03):17-26.[7]郝傳柱,張仁光.直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中機(jī)側(cè)變流器的設(shè)計(jì)與仿真研究[J].內(nèi)燃機(jī)與配件,2018(02):193.[8]賀銳智,劉波峰,黃守道,黃自翔.雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)機(jī)側(cè)模型預(yù)測(cè)直接功率控制[J].電力電子技術(shù),2016,50(03):31-34.[9]陳廣威.永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)機(jī)側(cè)變流器的直接轉(zhuǎn)矩控制研究[D].湖南大學(xué),2015.[10]楊柏旺,佘陽(yáng)陽(yáng),趙德勇,褚齊超.直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)雙PWM控制策略[J].微特電機(jī),2014,42(11):76-80.[11]葛凱,阮毅,趙梅花,談立.雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)機(jī)側(cè)直接功率控制[J].電力電子技術(shù),2014,48(04):50-52.[12]高向飛.直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)機(jī)側(cè)三電平變換器及其控制技術(shù)研究[D].內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué),2013.[13]龐博.直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)機(jī)側(cè)控制策略研究[D].內(nèi)蒙古工業(yè)大學(xué),2013.[14].InputACVoltageSensorlessControlSchemeforaThree-PhasePWMRectifierinWindPowerGenerationSystem[J].JournalofinternationalConferenceonElectricalMachinesandSystems,2012,1(4).[15]劉鑫.基于風(fēng)力機(jī)模擬的雙饋風(fēng)力發(fā)電模擬系統(tǒng)機(jī)側(cè)控制研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué),2012.[16]霍現(xiàn)旭,胡書舉,許洪華.電勵(lì)磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)機(jī)側(cè)控制策略研究[J].電機(jī)與控制應(yīng)用,2012,39(03):48-52.[17]姚為正,唐志俊,付永濤,吳金龍.永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)機(jī)側(cè)控制策略研究[J].微計(jì)算機(jī)信息,2011,27(10):11-12+61.[18]萬薇薇.基于PCH方法的永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)機(jī)側(cè)控制器的研究[D].哈爾濱工業(yè)大學(xué),2010.[19]楊勇,阮毅,張朝藝,沈歡慶,湯燕燕.基于背靠背三電平電壓變換器的直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)[J].電網(wǎng)技術(shù),2009,33(18):148-155.[20]RonghuiXue.ResearchonGeneratorSidePWMControlofSynchronousPermanentMagnetWindPowerGenerationSystem[J].WorldScientificResearchJournal,2020,6(9).[21]RongXie,HaipengRen.AControlStrategytoPermanentM