永磁直驱风力发电系统的无源控制方法研究

发布时间：2021-06-20 14:40

　　目前,风力发电技术作为一种清洁能源和可再生能源获得迅猛的发展,并在商业化和工业化领域具有重要的实用价值。直驱永磁风力发电系统具有结构简单,高效和可靠性高等特点,因其具有良好的发展潜力而获得了广泛的研究。本文针对永磁同步直驱风力发电系统中永磁发电机和机侧变流器的控制方法进行研究,主要研究内容包括机侧变流器的无源控制方法和无速度传感器控制技术。本文首先阐述本课题的主要研究意义以及介绍永磁同步直驱风力发电系统的国内外研究发展趋势;对目前机侧的控制策略进行详细介绍和分析,并将无源控制的国内外研究现状以及在电气技术领域的应用进行介绍和分析;同时介绍无速度传感器控制技术的国内外研究现状和适用范围。其次,对永磁同步直驱风力发电系统做简单的介绍,并阐述风力机的数学模型和最大功率点跟踪的控制机理;给出不同坐标相互关系和转换以及其相对应的举例,并建立永磁同步发电机（Permanent Magnet Synchronous Generator,PMSG）在三相静止坐标系、两相静止坐标系和两相旋转坐标系下的数学模型;同时介绍了欧拉-拉格朗日（Euler-Lagrange,EL）和端口受控耗散哈密顿（Port-... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：64 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

000-2017年新增装机容量

永磁直驱风力发电系统的无源控制方法研究能量成型的永磁直驱风力发电系统建模分析直驱风力发电系统主要包括：风力机，永磁同步发电机以及背靠背流器等[27]。经典的永磁直驱风力发电系统的拓扑结构如图 2.1 所示。为：风力机通过叶片获得风能转化为机械能；永磁同步发电机(PM连拖动 PMSG 旋转；永磁同步发电机将风能转换为交流电能；通过双磁发电机和电网隔开，使永磁同步发电机的转速不受电网频率的限制变流器对永磁同步发电机转速进行准确跟踪控制，从而实现对风能用网侧变流器传递能量对电网功率进行有效控制。

2.2 桨距变化时的叶尖速比λ与功率系数 Cp的关固定不变时，功率系数pC 与叶尖速度比λ的关在唯一的最佳叶尖速度比opt ，使风力机的图 2.3 固定桨距的叶尖速比λ与功率系数 Cp的关比为opt 时，风力机的最佳转速opt 为：

【参考文献】：
期刊论文
[1]永磁同步电机自适应非奇异终端滑模控制[J]. 朱林峰,章伟.  控制工程. 2018(01)
[2]PMSM混沌运动的非奇异快速终端滑模控制[J]. 侯利民,李勇,孙钊.  控制工程. 2017(11)
[3]感应电机全阶状态观测器及其无源性转速控制[J]. 郭宁,范波,廖志明,丁博文,张炜炜.  电机与控制应用. 2017(09)
[4]一种卡尔曼滤波器的永磁同步电机无速度传感器[J]. 张海刚,张磊,王步来,叶银忠,万衡,徐兵.  电机与控制应用. 2017(07)
[5]基于分数阶次符号函数的永磁同步电机滑模控制技术[J]. 郑美茹,王圣,王丰,刘文阳.  电工技术学报. 2017(09)
[6]自适应补偿器永磁同步电机积分型连续滑模控制[J]. 高庆忠,关焕新,于子淞,周硕.  电机与控制学报. 2017(02)
[7]基于模型参考自适应的电动车用永磁同步电动机无速度传感器控制系统研究[J]. 赵金越,关新,胥德龙,高晓曦.  电气技术. 2017(02)
[8]基于分数阶滑模观测器的感应电机速度估计[J]. 缪仲翠,巨梅,党建武,张昊,韩天亮.  中国矿业大学学报. 2016(06)
[9]一类离散非线性系统基于幂次函数的显式高阶滑模预测控制算法[J]. 苏佰丽,杨雪.  系统科学与数学. 2016(10)
[10]基于PCHD模型的VSC-HVDC的无源控制及滑模辅助改进控制[J]. 钱甜甜,苗世洪,刘子文,冉晓洪,吴英杰.  电工技术学报. 2016(03)

博士论文
[1]永磁同步电机调速系统滑模变结构控制若干关键问题研究[D]. 张晓光.哈尔滨工业大学 2014
[2]基于耗散哈密顿系统的永磁同步电机控制研究[D]. 裘君.浙江大学 2009
[3]交流电机的能量成型与非线性控制研究[D]. 于海生.山东大学 2006

硕士论文
[1]永磁直驱型风力发电机直接转矩控制技术研究[D]. 金明凤.合肥工业大学 2012



本文编号：3239388