海流能發(fā)電模擬測試平臺研究.pdf

1、近年來新能源發(fā)電機技術(shù)發(fā)展迅猛，并在各國掀起了一股研究的熱潮，海流能發(fā)電是繼風力發(fā)電與太陽能發(fā)電后新能源研究的重點領(lǐng)域。我國在海流能發(fā)電的基礎(chǔ)研究領(lǐng)域有一定成果，但存在發(fā)電機組的控制簡單，發(fā)電效率低等缺點。海流能發(fā)電模擬測試平臺的研究，對提高海流能發(fā)電效率和可靠性有充分的實際意義。
　　本文針對海流能發(fā)電測試平臺的整體仿真實現(xiàn)，在綜述國內(nèi)外海流能發(fā)電的基本情況，以及海流能發(fā)電中各組成部件的選型與特點的基礎(chǔ)上，通過分析幾種發(fā)電系統(tǒng)的

2、拓撲結(jié)構(gòu)優(yōu)劣，確定20kW海流能發(fā)電模擬測試平臺的總體方案，即由異步電機模擬水輪機帶動永磁同步發(fā)電機產(chǎn)生交流電，經(jīng)背靠背式的SVPWM整流與逆變并網(wǎng)電網(wǎng)輸出電能。本文采用MATLAB軟件實現(xiàn)測試平臺典型工況模擬，主要研究內(nèi)容包括以下三部分：(1)水輪機模擬。在詳細推導分析水輪機機械特性的基礎(chǔ)上，論證電機模擬水輪機的可行性，并用直流電機和異步電機分別模擬水輪機，實現(xiàn)恒速、變速、隨機流速三種水輪機工況模擬。(2)控制器設(shè)計。測試平臺的控制器

3、主要分為三塊：測功機控制、發(fā)電變流器控制與最大功率跟蹤控制設(shè)計。前者控制的目的是模擬實際工況，變流器控制是為獲得滿足并網(wǎng)要求的電能，后者是為達到最大的能量裝換。設(shè)計了最大功率控制仿真方案，在Simulink中搭建基于SVPWM控制技術(shù)變流器與爬山搜索法的最大功率控制器的仿真模型。(3)測試平臺聯(lián)調(diào)實驗。將模擬的水輪機、永磁同步發(fā)電機、控制器等構(gòu)建成海流能發(fā)電模擬測試平臺系統(tǒng)，完成典型工況的模擬仿真，測試額定工作下的輸出功率為18kW。<