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1、哈爾濱理工大學(xué)碩士學(xué)位論文直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電變流器控制系統(tǒng)的研究姓名：魯闖申請學(xué)位級別：碩士專業(yè)：PowerElectronicsandElectricalDrives指導(dǎo)教師：朱東柏20090301哈爾濱理丁人學(xué)T學(xué)碩l：學(xué)位論文直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電變流器控制系統(tǒng)的研究摘要直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電機(jī)由于機(jī)械損耗小、運行效率高、維護(hù)成本低等優(yōu)點，成為繼雙饋感應(yīng)風(fēng)電機(jī)組之后的又一重要機(jī)型，受到廣泛關(guān)注，并逐漸開始投入使用。變流器是直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中的一個重要的組成部分，它能實現(xiàn)對發(fā)電機(jī)輸出電壓、電流、有功功率和無功功率等參數(shù)的快速動態(tài)調(diào)節(jié)，掌握其運行
2、特性并提高風(fēng)電機(jī)組的風(fēng)能捕獲效率是當(dāng)前風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的研究熱點之一。本文首先分析了目前風(fēng)力發(fā)電的現(xiàn)狀，變流技術(shù)研究的背景和意義，綜述了風(fēng)力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展趨勢。其次在比較了當(dāng)前直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的各種變流電路的基礎(chǔ)上，采用雙PWM控制型主電路結(jié)構(gòu)。對常見最大風(fēng)能追蹤控制算法進(jìn)行分析，提出一種依據(jù)灰色理論，利用動態(tài)GM(1，1)模型進(jìn)行預(yù)測，當(dāng)達(dá)到最大功率點附近時，利用最小二乘法進(jìn)行擬合，計算出最大功率點的新方法，并給出其與實際最大功率點的相對誤差。根據(jù)直接功率控制原理，建立了PWM整流器和PWM逆變器的數(shù)學(xué)模型，并基于PSCAD仿
3、真軟件搭建容量為5kW直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電機(jī)系統(tǒng)仿真平臺，仿真結(jié)果驗證該控制方案能很好的跟蹤風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出最大功率，具有更高的風(fēng)能利用效率，系統(tǒng)工作穩(wěn)定可靠的優(yōu)點。在仿真基礎(chǔ)上對5kW瓦直驅(qū)型風(fēng)力發(fā)電變流系統(tǒng)進(jìn)行了硬件和軟件設(shè)計，詳細(xì)介紹了變流系統(tǒng)主電路的設(shè)計，包括IGBT選型，給出電容、電感參數(shù)，最后，介紹基于TMS320F2812的硬件開發(fā)平臺，包括CPU單元，電壓電流采樣單元，通信單元和IGBT驅(qū)動電路的原理及其應(yīng)用電路等，給出了機(jī)側(cè)和網(wǎng)側(cè)程序的流程圖，并介紹了SVPWM的數(shù)字實現(xiàn)方法。關(guān)鍵詞直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電：永磁同步發(fā)電機(jī)；最大
4、功率點跟蹤；GM(1，1)模型哈爾濱理T大學(xué)T學(xué)碩十學(xué)位論文ReserchonTheControlSystemofConverterForDirect-．drivenWindPowerGenerationAbstractDuetolOWmechanicallOSS，highefficiencyandlOWmaintenancecost．thedirect-drivenwindpowersysteminvolvingthepermanentmagnetsynchronousgenerator(PMSG)attractspeopl
5、e’Sattention，whichisusedgraduallyafterdoubly—fedinductiongenerator．Converterisanimportantcomponentinthepartwindpowersystem．Thecharacteristicoftheconverterhasthefunctionsasfollows：adjustingtheparametersfastanddynamically,suchasvoltage，current，realpower’reactivepower．
6、MasteringtheConverteroperatingcharacterandthenimprovingitsefficiencyiSthehotspotofthecurrentstudyofwindpowertechnology．Atfirst，thestatusofwindpowersystemandthesignificanceofthewindpowerconvertertechnologyisintroducedinthisdissertation．Then．basedonsomekindsofthecurre
7、ntconverterwhicharesuitableforthedirect—drivenwindpowergenerator,doublePWMmaincontrolcircuittopologyiSusedinthisdissertation．Comparedwiththecommoncontrolstrategyofmaximumpowerpointtracking(MPPT)methods，anewmethodiSpresentedinthisdissertation．Accordingtothegreytheory
8、,GM(1，1)modeliSusedtopredictthedynamicprocess．WhenitiSclosedtothemaximumpowerpoint．theleastsquaremethodiSusedtoevaluateandcalculatethepoin
