基于DSP的风机实验系统的研究与实现

发布时间：2020-06-29 22:05

【摘要】：人类进入21世纪,工业的飞速发展使得能源的问题越来越突出,未来的几十年,一些常规能源将会枯竭。因此,可再生能源如风能便成为现阶段重大的研究课题。而随着风机单机容量的增大,风力发电研究过程中的一些实验无法在现场完成,风力发电的实验室模拟成为其研究的重要途径。本论文讲围绕大功率风力发电试验台及其控制技术展开研究。本课题源于风力发电机大功率变流器实验台项目。它采用一组电机对拖的实验系统,通过模拟各种风况,研究并改善变流器的工作特性,并为后续的有功功率、无功功率控制和低电压穿越实验建立平台。本文以对拖实验台网侧变流器和机侧变频器为研究内容,并以机侧变频器为研究重点,提出了一种基于风速模型的、用异步电机进行风力机的静态模拟的方法。首先通过理论分析和实验验证,说明了变压变频开环转速控制的控制特性和控制效果;在此基础上,依据异步电动机的动态模型,在分析电机内部电流和磁链的关系后,提出了异步电动机按转子磁链定向的矢量控制方案,并利用MATLAB/SIMULINK对按转子磁链定向的矢量控制技术进行仿真验证,在保证较高动态特性的前提下,基本消除了转子参数对调速系统控制特性的影响。最后对两种控制方案进行对比分析。本文对实验系统的几个主要环节进行一定的研究:在变压变频控制方案中,由于电压和频率不是严格的正比关系而表现为S型曲线,在低频段需要对电压进行一定的补偿,本文通过理论和实验确定了低频时的补偿电压;在矢量控制方案中,要实现转子磁链定向的VC系统,关键的因素是获得转子磁链的信号以供磁链反馈以及除法环节利用,而直接检测磁链的方法如在电动机槽内埋设线圈等都有很多工艺和技术上的问题,使得检测信号中含有较大的脉动分量,越到低速时越严重,因此本文使用间接计算的办法来获得转子磁链的幅值和相位。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2010
【分类号】：TK83

【参考文献】