變速直驅(qū)開關(guān)磁阻風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率控制.pdf

1、山東大學(xué)博士學(xué)位論文變速直驅(qū)開關(guān)磁阻風(fēng)力發(fā)電機(jī)輸出功率控制姓名：熊立新申請(qǐng)學(xué)位級(jí)別：博士專業(yè)：電力系統(tǒng)及其自動(dòng)化指導(dǎo)教師：高厚磊徐丙垠20091028摘要機(jī)的研究多集中在SRG的控制方法上，對(duì)SRG輸出功率與控制參數(shù)的關(guān)系尚未有系統(tǒng)研究。本文基于開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)的線性模型推導(dǎo)了SRG輸出功率與控制參數(shù)的數(shù)學(xué)關(guān)系，在MATLAB中建立了模型，對(duì)影響開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)輸出功率的控制參數(shù)進(jìn)行了逐一仿真分析，提出了SRG輸出功率的控制原則。3、提出了

2、一種自動(dòng)改變步長(zhǎng)的功率擾動(dòng)控制方法來(lái)實(shí)現(xiàn)開關(guān)磁阻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的最大風(fēng)能跟蹤。目前應(yīng)用在開關(guān)磁阻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的最大風(fēng)能跟蹤方法主要有風(fēng)速跟蹤控制方法和轉(zhuǎn)速反饋控制方法，這兩種方法都需要明確知道風(fēng)力機(jī)的功率特性，風(fēng)速跟蹤控制方法還需要安裝風(fēng)速測(cè)量裝置，影響系統(tǒng)長(zhǎng)期運(yùn)行的可靠性。本文提出了一種自動(dòng)改變步長(zhǎng)的功率擾動(dòng)控制方法來(lái)跟蹤風(fēng)能變化，使用時(shí)無(wú)需安裝風(fēng)速測(cè)量裝置，也無(wú)需知道風(fēng)力機(jī)機(jī)械參數(shù)，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力機(jī)和發(fā)電機(jī)間的解耦控制，并能提高系統(tǒng)對(duì)風(fēng)能

3、的利用率。4、建立了開關(guān)磁阻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的仿真模型。為了更好的對(duì)開關(guān)磁阻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制方法進(jìn)行研究分析，在MATLAB中建立了開關(guān)磁阻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的模型，對(duì)最大風(fēng)能跟蹤方法的使用效果進(jìn)行綜合的衡量比較，證明了自動(dòng)改變步長(zhǎng)的功率擾動(dòng)控制方法跟蹤效果明顯優(yōu)于定步長(zhǎng)的功率擾動(dòng)控制方法。5、設(shè)計(jì)開發(fā)了開關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)控制器。開關(guān)磁阻電機(jī)是典型的機(jī)電一體化的產(chǎn)品，必須使用控制器才能完成電機(jī)的勵(lì)磁、發(fā)電運(yùn)行。本文基于三相不對(duì)稱半橋電路設(shè)計(jì)了SRG

4、控制器，實(shí)現(xiàn)了電流信號(hào)、電壓信號(hào)、定轉(zhuǎn)子位置信號(hào)的采集與處理，使用DSP芯片做核心CPU，完成對(duì)電機(jī)的控制。6、建立了開關(guān)磁阻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的模擬試驗(yàn)平臺(tái)。由于風(fēng)能具有不確定性，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)會(huì)受諸多條件的制約。為了在試驗(yàn)室中更好的模擬風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)場(chǎng)的運(yùn)行情況，本文建立了開關(guān)磁阻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的模擬試驗(yàn)平臺(tái)。使用直流電動(dòng)機(jī)做原動(dòng)機(jī)，使用PC機(jī)和直流電動(dòng)機(jī)控制器模擬風(fēng)能變化情況，在PC機(jī)上輸入欲模擬的風(fēng)速曲線，通過(guò)直流電動(dòng)機(jī)控制器對(duì)直流機(jī)進(jìn)行控制