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《新型風力發(fā)電調(diào)速裝置及其控制策略研究》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關內(nèi)容在學術(shù)論文-天天文庫。
1、分類號：TM614密級：UDC：621.3編號：河北工業(yè)大學碩士學位論文新型風力發(fā)電調(diào)速裝置及其控制策略研究論文作者：趙蕾學生類別：全日制專業(yè)學位類別：工程碩士領域名稱：控制工程指導教師：王華君職稱：教授ThesisSubmittedtoHebeiUniversityofTechnologyforTheMasterDegreeofControlEngineeringSTUDYONANEWWEINDPOWERSPEEDERANDIT’SCONTROLSTRATEGYbyZhaoLeiSupervisor:Prof.WangHuajunDecember2014河北工業(yè)大
2、學碩士學位論文摘要當前全球面臨著能源資源短缺、環(huán)境污染嚴重等問題，為了解決這一難題，各國積極致力于可再生能源的利用其中風能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展尤為突出。目前風力發(fā)電技術(shù)主要是通過變流器實現(xiàn)變速恒頻發(fā)電，據(jù)統(tǒng)計變流器故障是現(xiàn)在風電機組的主要故障之一，且變流器引起的電能質(zhì)量問題將會嚴重制約著風電技術(shù)的大規(guī)模發(fā)展。為此逐漸提出了無變流器的調(diào)速型同步機風力發(fā)電系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過在發(fā)電機前面加一個調(diào)速裝置使得發(fā)電機獲得恒定的輸入轉(zhuǎn)速，從而使發(fā)電機輸出恒定的頻率，但是目前存在的用于同步風力發(fā)電系統(tǒng)的調(diào)速裝置存在著結(jié)構(gòu)復雜、制造成本較高等問題。本文在無刷雙轉(zhuǎn)子電機的基礎上提出了一種新型的用于
3、同步風力發(fā)電系統(tǒng)的無刷調(diào)速裝置，主要成果如下：首先，介紹風力發(fā)電技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，提出新型調(diào)速裝置的概念設計理念，并通過理論分析和實驗兩個方面驗證了調(diào)速裝置原理的可行性。其次，詳細分析了調(diào)速裝置的數(shù)學模型，結(jié)合轉(zhuǎn)子磁場定向控制的方法，提出調(diào)速裝置的控制策略，并用Matlab/simulink軟件進行了仿真。仿真結(jié)果表明，當風輪轉(zhuǎn)速發(fā)生變化時，通過對變頻器進行控制，調(diào)速裝置可以實現(xiàn)變速到恒速的控制目標。此外還分析了調(diào)速裝置功率、轉(zhuǎn)速之間的關系，并在此基礎上推導出調(diào)速裝置變頻器的容量和整個裝置容量之間的關系。最后，結(jié)合調(diào)速裝置，闡述了調(diào)速型同步機風力發(fā)電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)及同
4、步風力發(fā)電機組能量流動；對比不同風力發(fā)電機組的性能，指出了無變流器風力發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)越性；推導出同步風力發(fā)電機組的整體效率。關鍵詞：同步風力發(fā)電系統(tǒng)調(diào)速裝置矢量控制變頻器Matlab/simulinkI新型風力發(fā)電調(diào)速裝置及其控制策略研究ABSTRACTFacedwiththeshortageofenergy,environemntalpollutionandotherissues,countriesareactivelyengagedinthedevelopmentofrenewableenergyandthewindenergyindustryisparticul
5、arlyprominent.Nowthetechnologyofvariablespeedconstantfrequency(VSCF)ismainlyachievedthroughtheconverter,butconverterfailureisoneofthemajorfailuresofwindturbines,andpowerqualityproblemscausedbyconverterseriouslyrestrictthelarge-scaledevelopmentofwindpowertechnology.Tosolvetheseproblems,
6、thewindpowersystemthatusesynchronousgeneratorwithoutconverterisproposed.Thesystemcangainaconstantfrequencybyaddingaspeederdeviceinfrontofthegenerator.Whiletheexistingspeederdevicehascomplexstructure,highermanufacturingcostsandotherissues.Thisthesispresentsanewbrushlessspeederwhichisbas
7、edonthedual-rotorbrushlessmotor.Firstly,thisthesisdescribestheconceptualdesignofthespeeder,andverifiesthefeasibilityspeederprincipleonboththeoryandexperiment.Secondly,themathematicalmodelofthespeederhasbeenbuilt,andacontrolstrategyforspeedregulationisproposedbasedonrotorfieldoriented
