變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)控制模型的仿真研究


2.26萬字 64頁 原創(chuàng)作品，通過查重系統(tǒng)

摘要
21世紀(jì)以來，能源的短缺和環(huán)境的破壞問題是人類面臨的嚴(yán)峻問題，風(fēng)能是可再生能源，風(fēng)資源合理的開發(fā)和運(yùn)用不但可以緩解能源的危機(jī)，而且取得好的經(jīng)濟(jì)效益和環(huán)境效益。隨著風(fēng)力發(fā)電技術(shù)越來越成熟，技術(shù)安全可靠，在可再生綠色能源中占有重要的位置，不久的將成為人類的第三大能源來源，受到世界各國(guó)的普遍重視。
永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組缺少齒輪箱，具有高效率，噪音比較低和穩(wěn)定性高的優(yōu)點(diǎn)，漸漸成為人們研究的焦點(diǎn)。本文主要對(duì)永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組進(jìn)行建模與仿真研究，對(duì)同步電機(jī)的運(yùn)行理論進(jìn)行了分析，并建立了風(fēng)速、風(fēng)力機(jī)和傳動(dòng)系統(tǒng)、同步發(fā)電機(jī)、變頻器等數(shù)學(xué)模型等。
對(duì)風(fēng)力機(jī)實(shí)行變槳距控制已達(dá)到最大風(fēng)能捕獲的控制策略，詳細(xì)介紹了發(fā)電機(jī)矢量調(diào)制技術(shù)原理，并對(duì)永磁同步發(fā)電機(jī)采用基于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)定向的機(jī)側(cè)變流器矢量控制方法，實(shí)現(xiàn)了發(fā)電機(jī)的解耦控制，達(dá)到最大風(fēng)能捕獲的目的，提高了發(fā)電機(jī)的效率。網(wǎng)側(cè)逆變器采用了電壓定向控制，實(shí)現(xiàn)了將直流電逆變?yōu)榻涣麟姾碗娋W(wǎng)相同頻率、相同幅值，保持直流側(cè)電壓穩(wěn)定輸出，還能根據(jù)電網(wǎng)需求實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)為1的控制要求。
最后，利用，Matlab/simulink建立了永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型，控制系統(tǒng)在低風(fēng)速時(shí)很好的跟蹤了最佳葉尖速比，在高風(fēng)速時(shí)得到了穩(wěn)定的輸出功率。驗(yàn)證了控制策略和所建模型的正確性及合理性。



關(guān)鍵詞：風(fēng)機(jī)模型；最大風(fēng)功率捕捉；矢量控制；Matlab模型仿真