變速恒頻風力發(fā)電系統(tǒng)控制模型的仿真研究


2.26萬字 64頁 原創(chuàng)作品，通過查重系統(tǒng)

摘要
21世紀以來，能源的短缺和環(huán)境的破壞問題是人類面臨的嚴峻問題，風能是可再生能源，風資源合理的開發(fā)和運用不但可以緩解能源的危機，而且取得好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。隨著風力發(fā)電技術(shù)越來越成熟，技術(shù)安全可靠，在可再生綠色能源中占有重要的位置，不久的將成為人類的第三大能源來源，受到世界各國的普遍重視。
永磁直驅(qū)風力發(fā)電機組缺少齒輪箱，具有高效率，噪音比較低和穩(wěn)定性高的優(yōu)點，漸漸成為人們研究的焦點。本文主要對永磁直驅(qū)風力發(fā)電機組進行建模與仿真研究，對同步電機的運行理論進行了分析，并建立了風速、風力機和傳動系統(tǒng)、同步發(fā)電機、變頻器等數(shù)學模型等。
對風力機實行變槳距控制已達到最大風能捕獲的控制策略，詳細介紹了發(fā)電機矢量調(diào)制技術(shù)原理，并對永磁同步發(fā)電機采用基于發(fā)電機轉(zhuǎn)子磁場定向的機側(cè)變流器矢量控制方法，實現(xiàn)了發(fā)電機的解耦控制，達到最大風能捕獲的目的，提高了發(fā)電機的效率。網(wǎng)側(cè)逆變器采用了電壓定向控制，實現(xiàn)了將直流電逆變?yōu)榻涣麟姾碗娋W(wǎng)相同頻率、相同幅值，保持直流側(cè)電壓穩(wěn)定輸出，還能根據(jù)電網(wǎng)需求實現(xiàn)功率因數(shù)為1的控制要求。
最后，利用，Matlab/simulink建立了永磁直驅(qū)風力發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型，控制系統(tǒng)在低風速時很好的跟蹤了最佳葉尖速比，在高風速時得到了穩(wěn)定的輸出功率。驗證了控制策略和所建模型的正確性及合理性。



關(guān)鍵詞：風機模型；最大風功率捕捉；矢量控制；Matlab模型仿真