變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電控系統(tǒng)的研究與實(shí)現(xiàn).pdf

1、在變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，風(fēng)電機(jī)組電控系統(tǒng)是機(jī)組正常運(yùn)行的核心，其控制技術(shù)是風(fēng)電機(jī)組的關(guān)鍵技術(shù)，與風(fēng)電機(jī)組的其他部分關(guān)系密切，其精確的控制、完善的功能將直接影響機(jī)組的安全與效率，同時(shí)如何控制風(fēng)力發(fā)電機(jī)組在最優(yōu)轉(zhuǎn)速下運(yùn)行的研究，即最大風(fēng)能追蹤方法的研究逐漸成為提高變速恒頻風(fēng)力發(fā)電效率的有效途徑。 本文首先分析了變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電原理以及系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，同時(shí)研究了變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的四種不同的運(yùn)行階段以及相應(yīng)的控制方式，研究了

2、風(fēng)力機(jī)吸收風(fēng)能的基本特性和功率調(diào)節(jié)原理，為進(jìn)一步研究最大風(fēng)能跟綜提供了基礎(chǔ)。 研究了交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的三相靜止坐標(biāo)系A(chǔ)BC下的數(shù)學(xué)模型以及qd坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，由交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的等效電路推導(dǎo)出交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)的有功功率和無(wú)功功率的關(guān)系，同時(shí)研究了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)對(duì)交流勵(lì)磁發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁變換器的要求和選型。 研究了最大風(fēng)能捕獲的過(guò)程，對(duì)四種最大風(fēng)能捕獲方法進(jìn)行了詳細(xì)的分析和比較研究，四種方法分別是直接轉(zhuǎn)速控制法、跟蹤最佳功率一轉(zhuǎn)

3、速曲線法、爬山搜索法、功率滯環(huán)比較控制法，并最終把跟蹤最佳功率一轉(zhuǎn)速曲線法作為本論文主要仿真研究和實(shí)現(xiàn)的最大風(fēng)能捕獲算法，同時(shí)在搭建的系統(tǒng)仿真模型上，對(duì)最大風(fēng)能捕獲跟蹤最佳功率一轉(zhuǎn)速曲線法進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果表明最佳功率一轉(zhuǎn)速曲線法實(shí)現(xiàn)了雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的最大功率跟蹤控制，最大效率的利用了風(fēng)能。 研究了11kw變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的構(gòu)成，研究了主控制系統(tǒng)的硬件選型和接口配置，分析了軟件編程環(huán)境和系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu)，隨后研究了

4、雙饋風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)流程控制，給出了軟件流程圖和具體實(shí)現(xiàn)程序，同時(shí)給出了最大功率跟蹤算法的軟件具體實(shí)現(xiàn)程序，研究了串口通信模塊的軟件實(shí)現(xiàn)，數(shù)據(jù)采集模塊的軟件實(shí)現(xiàn)以及主控制系統(tǒng)監(jiān)控畫(huà)面的開(kāi)發(fā)，最后進(jìn)行主控制系統(tǒng)的試驗(yàn)運(yùn)行，試驗(yàn)結(jié)果表明主控制系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了整個(gè)系統(tǒng)的協(xié)調(diào)運(yùn)行，完成了最大功率跟蹤控制。 研究了MW級(jí)變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組電控系統(tǒng)的組成，研究了電控系統(tǒng)硬件平臺(tái)的選型和配置，硬件選型為NI公司的PAC系統(tǒng)，隨后研究了