直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制策略研究

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3、巧．參．／或？乃讀＇－節(jié)＂－每．國內(nèi)圖書分類號(hào)：TP273學(xué)校代碼：10079國際圖書分類號(hào)：620密級(jí)：公開碩士學(xué)位論文直驅(qū)式永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組控制策略研究碩士研究生：海日導(dǎo)師：王印松教授申請(qǐng)學(xué)位：工學(xué)碩士學(xué)科：控制科學(xué)與工程專業(yè)：控制理論與控制工程所在學(xué)院：控制與計(jì)算機(jī)工程學(xué)院答辯日期：2015年3月授予學(xué)位單位：華北電力大學(xué)ClassifiedIndex:TP273U.D.C:620ThesisfortheMasterDegreeResearchonControlStrate

4、gyforWindTurbinewiththeDirect-drivenPermanent-magnetSynchronousGeneratorHaiRiCandidate：Supervisor：Prof.WangYinsongSchool：SchoolofControlandComputerEngineeringDateofDefence：March,2015Degree-Conferring-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity華北電力大學(xué)碩士學(xué)

5、位論文摘要在減少溫室氣體排放和保護(hù)生態(tài)環(huán)境成為人類面臨的重大課題的背景下，大規(guī)模利用以風(fēng)力發(fā)電為代表的可再生能源勢(shì)在必行。針對(duì)作為主流機(jī)型的直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，本文分別搭建了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的機(jī)械部分、電機(jī)部分、整流部分、逆變部分的仿真模型，并研究了其主要的控制策略。首先，深刻了解了風(fēng)渦輪機(jī)的運(yùn)行原理和變槳距控制策略，并搭建了在大型風(fēng)力發(fā)電機(jī)組中廣泛采用的變槳距控制系統(tǒng)的簡(jiǎn)化模型。基于該模型在風(fēng)資源模型的作用下，分析了運(yùn)行點(diǎn)的槳距角變化率；驗(yàn)證了變槳距控制策略的正確性。為進(jìn)一步研究直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電

6、系統(tǒng)控制策略奠定了堅(jiān)實(shí)而穩(wěn)固的基礎(chǔ)。其次，在全風(fēng)速范圍內(nèi)，帶有速度觀測(cè)器的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)模型運(yùn)用變槳距控制策略有效限制了風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的轉(zhuǎn)速；將觀測(cè)轉(zhuǎn)速與系統(tǒng)參數(shù)相結(jié)合保證了風(fēng)力利用系數(shù)的最大值，最終實(shí)現(xiàn)了最大風(fēng)能捕獲控制。仿真結(jié)果證明了直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)組速度觀測(cè)器法具有實(shí)用的控制效果。最后，利用同步逆變器與同步發(fā)電機(jī)相似的下垂特性，將準(zhǔn)同步原理與變流器并網(wǎng)技術(shù)相結(jié)合，提出了有效的電力系統(tǒng)差頻率并網(wǎng)方法。分析結(jié)果證明，基于下垂特性的電力系統(tǒng)差頻率并網(wǎng)方法可以實(shí)現(xiàn)快速、友好地并網(wǎng)。關(guān)鍵詞：直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)

7、電機(jī)、風(fēng)渦輪機(jī)、無速度傳感器、差頻率并網(wǎng)I華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文AbstractReducinggreenhousegasemissionsandprotectingtheenvironmentbecominghumanity’smajortask.Asarepresentativeforrenewableenergy,large-scaleuseofwindpowerisimperative.Themainstreammodelswithdirect-drivenpermanentmagnetsyn

8、chronousgeneratoraretheobjectoftheresearch.Fromthemechanicalpart,therectifierpartandtheinverterpartofthewindpowergenerationsystem,thispaperbuildsomesimulationmodelandstudiesthemaincontrolstrategyrespectively.Firstofall，bas