新型升壓勵(lì)磁的開(kāi)關(guān)磁阻風(fēng)電系統(tǒng)研究.pdf

1、近年來(lái)，伴隨著各種能耗產(chǎn)品的盛行和世界經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，能源的供給出現(xiàn)了很大的缺口。在人口持續(xù)增長(zhǎng)的情況下，不可再生能源已遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足人們對(duì)能源的需求。風(fēng)能清潔、且分布廣泛，作為一種易被開(kāi)發(fā)和利用的可再生新能源，擁有巨大的社會(huì)、經(jīng)濟(jì)和環(huán)保價(jià)值。本文以風(fēng)電系統(tǒng)中的發(fā)電機(jī)-開(kāi)關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)(Switched Reluctance Generator，SRG)為研究對(duì)象，以提高SRG風(fēng)電系統(tǒng)發(fā)電功率和發(fā)電效率為目標(biāo)，研究相關(guān)控制參數(shù)，勵(lì)磁模式對(duì)開(kāi)關(guān)磁

2、阻風(fēng)電系統(tǒng)發(fā)電性能的影響，同時(shí)對(duì)SRG風(fēng)電系統(tǒng)最大風(fēng)能跟蹤方法進(jìn)行了設(shè)計(jì)。
　　本研究主要內(nèi)容包括：⑴介紹了SRG風(fēng)電系統(tǒng)基本理論和組成，分析了 SRG的工作原理，推導(dǎo)了 SRG的基本微分方程式，建立了 SRG的線性數(shù)學(xué)模型。簡(jiǎn)述了開(kāi)關(guān)磁阻風(fēng)電系統(tǒng)三種傳統(tǒng)控制方法的工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)。論述了電機(jī)定子相繞組電流與電機(jī)位置角的關(guān)系并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證，搭建風(fēng)力機(jī)數(shù)學(xué)模型，并進(jìn)行了仿真。⑵提出SRG全區(qū)升壓勵(lì)磁模式。通過(guò)高壓勵(lì)磁，低壓發(fā)電，能

3、有效提高發(fā)電機(jī)利用率和系統(tǒng)能量轉(zhuǎn)化效率，在MATLAB平臺(tái)上了仿真實(shí)驗(yàn)。⑶提出一種轉(zhuǎn)速分區(qū)-模糊控制的SRG風(fēng)電系統(tǒng)最大風(fēng)能跟蹤(MPPT)新方法。該方法無(wú)需獲得風(fēng)力機(jī)特征參數(shù)和測(cè)風(fēng)裝置，能自動(dòng)判斷風(fēng)力機(jī)轉(zhuǎn)速所屬區(qū)域，調(diào)整電機(jī)相電流擾動(dòng)步長(zhǎng)大小，快速、穩(wěn)定實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)跟蹤最大風(fēng)能。⑷搭建20kW SRG風(fēng)電系統(tǒng)硬件實(shí)驗(yàn)平臺(tái)和設(shè)計(jì)了上位機(jī)軟件。以兩片升級(jí)版51內(nèi)核單片機(jī)MPC82G5160A為核心CPU，結(jié)合功率變換器電路，信號(hào)檢測(cè)電路和控制