永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)側(cè)控制策略研究.pdf

1、近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展與建設(shè)，資源與環(huán)境成為人類社會(huì)生存與發(fā)展的兩大關(guān)鍵問題，清潔能源成為未來的主要開發(fā)方向。其中風(fēng)電以其清潔，可再生，無(wú)污染的優(yōu)點(diǎn)在眾多新能源中脫穎而出。我國(guó)裝機(jī)總量在全球發(fā)展中所占比例也越來越高，此時(shí)，風(fēng)力發(fā)電的效率成為研究人員關(guān)心的主要問題。如何有效提高風(fēng)能利用率是一項(xiàng)具有重大意義的課題。
　　本課題以永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組為研究對(duì)象，針對(duì)風(fēng)力發(fā)電機(jī)側(cè)控制進(jìn)行了研究與分析，實(shí)現(xiàn)了最大風(fēng)能捕獲，變槳控制和提高電能

2、質(zhì)量等功能。給出了相應(yīng)控制策略，能夠提高風(fēng)電轉(zhuǎn)換的效率，并進(jìn)行建模仿真分析，對(duì)機(jī)側(cè)控制策略的合理性進(jìn)行了驗(yàn)證。
　　首先，確定風(fēng)電系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)及相應(yīng)變流拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)；分別分析各部分控制原理，建立相應(yīng)數(shù)學(xué)模型，給出了風(fēng)力機(jī)的仿真模型，確定發(fā)電機(jī)的仿真參數(shù)以及變流器的數(shù)學(xué)模型，搭建了SVPWM仿真模型，并進(jìn)行了仿真驗(yàn)證；確定了整體控制方案，同時(shí)為后續(xù)研究提供理論依據(jù)。
　　其次，針對(duì)風(fēng)速小于額定風(fēng)速的情況對(duì)永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)側(cè)部

3、分進(jìn)行了研究。風(fēng)速低于額定風(fēng)速時(shí)，為了實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲，即實(shí)現(xiàn)最大功率點(diǎn)的跟蹤，采用變步長(zhǎng)爬山搜索法和滑模變結(jié)構(gòu)控制方法。分別從原理、數(shù)學(xué)建模、仿真和結(jié)果分析等方面對(duì)該兩種方法進(jìn)行了闡述和對(duì)比分析。
　　再次，針對(duì)風(fēng)速大于額定風(fēng)速的情況對(duì)永磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組機(jī)側(cè)部分進(jìn)行了研究。當(dāng)風(fēng)速高于額定風(fēng)速時(shí)，采用變槳距調(diào)節(jié)控制。采用發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)速作為反饋進(jìn)行PI調(diào)節(jié)得到槳距角信號(hào)。并在此基礎(chǔ)上為了使控制系統(tǒng)具有更好的快速性和穩(wěn)定性，增加輸出功率