可容错运行风力发电系统及其多模态功率控制研究

发布时间：2021-03-14 10:18

　　风力发电是解决当前突出的能源和环境问题的有效手段,也是目前在技术成熟度和经济可行性方面最具竞争力的可再生能源,获得了全球范围内的持续资金投入和产业应用。我国积极优化能源格局,提倡分布式风力发电,就地发电、就地消耗,努力提高风能资源的利用水平。在此背景下,研究高发电效率和运行可靠性的风力发电系统是一项很有意义的工作。考虑到风力发电系统机电组件较高的故障率水平,以及强非线性、不确定和大扰动运行工作特点,应用可容错运行电机和非线性控制理论进行系统设计,以进一步提升整机工作性能,已成为风力发电技术研究领域的热点问题。本文针对采用容错永磁电机的可容错运行风力发电系统,开展数学建模与特性分析、容错电机设计,系统在正常态和故障态的发电功率控制、半实物仿真等方面的研究。主要内容包括:1.研究了风力发电系统的全风速范围功率控制策略。依据切入、额定和切出3种风速划分为4种模式,给出了MPPT运行模式和恒功率运行模式的工作要求及切换条件,采用扩张观测器估计实时气动转矩的方法,获取各模态切换指令角速度,仿真实验结果验证了该功率控制策略的正确有效性。2.研制基于Halbach阵列的四相六极结构容错永磁电机。建立... 

【文章来源】：江苏大学江苏省

【文章页数】：159 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

全球贴标绿色能源债券的发行规模分布

风力发电系统组件的年故障率及修复周期统计

风力发电系统故障导致机舱起火事件

【参考文献】：
期刊论文
[1]垂直轴SRG风力发电系统MPPT动态滑模控制研究[J]. 谭阳,吴国庆,茅靖峰,於天浩,张旭东.  电力系统保护与控制. 2017(21)
[2]基于FPGA的有源配电网实时仿真器I/O接口设计[J]. 李鹏,曾凡鹏,王智颖,王成山,丁承第,赵金利,于浩.  中国电机工程学报. 2017(12)
[3]风能转换系统执行器故障主动容错控制[J]. 沈艳霞,季凌燕,吴定会.  控制理论与应用. 2015(12)
[4]风能转换系统随机建模与H∞容错控制[J]. 史运涛,侯彦娇,孙德辉,李正熙.  电机与控制学报. 2015(03)
[5]搭载机电控制CVT的电动车快速控制原型[J]. 叶明,李鑫,程越.  中国公路学报. 2015(01)
[6]基于dSPACE的高超声速飞行器实时仿真平台[J]. 郝秀,宗群,李庆鑫,徐锐.  计算机应用与软件. 2014(02)
[7]基于PXI的MMC-HVDC系统快速控制原型设计[J]. 张宝顺,赵成勇,刘兴华,郭敏,郭春义,肖湘宁.  电力系统自动化. 2014(03)
[8]双馈风电场柔性高压直流接入下的网侧变换器改进Backstepping控制策略[J]. 廖勇,王国栋.  电力自动化设备. 2014(02)
[9]风能转换系统T-S模糊鲁棒容错控制[J]. 沈艳霞,贺庆楠,潘庭龙,纪志成.  信息与控制. 2013(06)
[10]四相永磁容错电机的两种容错控制方法[J]. 司宾强,吉敬华,朱纪洪,范勇.  控制与决策. 2013(07)



本文编号：3081983