电气工程及其自动化毕业设计-直驱型风力发电系统中机侧变流器的设计与仿真

直驱型风力发电系统中机侧变流器的设计与仿真摘要直驱风力发电系统彰显出来了可靠性高、电能质量好、能效高、控制方法灵活等诸多特征。符合未来风电发展趋势，具有良好的研究和应用前景。在分析直接控制系统的结构和运行的基础上，可以在更深层面上阐释并且研究系统部分提高发电效率和可靠性的控制策略。本文简要介绍了世界电力行业的现状，分析了当前主要风力系统的地形、速度控制的总体结构和最动态点的速度控制方法。然后在更深层面上探索并且分析了直接通风系统的结构和运行。发电机组、永磁同步发电机、远程发电机、机械传动链等直接部件的数学模型。它是在两个PWM拓扑图的基础上详细阐述的。第三，为了尽可能地降低物理传感器的使用，切实提升系统的可靠性，考虑了磁同步发电机转速传感器的矢量控制技术，使用标准自适应控制模型来评估振荡器速度和转子位置，并提供PLL坐标来估计一次初始转子位置。SVPWM调制技术采用矢量0DI控制发电机转速。对控制策略的仿真表明，该方法能精确估计发电机转速和转子位置，对给定转速信号的响应速度快、精度高。第四，为了最大限度地利用风能，同时减少速度波动，研究了更强大的下一步控制知识、基于坡度的建议、对升压法的修改、基于模糊搜索逻辑的升压法的二分法和一种算法，并详细分析了设计过程和方法。仿真结果显示，这三种方法都能进行最大功率点跟踪控制，其中模糊逻辑搜索法的跟踪精度最高。最后，考虑到风轮机的运行特性，提出了一种综合的变步控制策略，利用功率平均采样的功率滞后环比较器跟踪最大功率点，避免接近额定风速而不影响速度。这可能导致管理系统的频繁变化。随机风速模拟结果表明，综合控制策略能够在不同情况下准确地执行控制模式和控制功能，可靠地切换风速。关键词：直驱型风力发电系统最大功率点跟踪无速度传感器控制目录TOC\o"1-3"\u第一章绪论 参考文献[1]刘蔚钊,丁猛,张中辉.永磁同步风力发电系统机侧PWM控制研究[J].机电信息,2020(27):1-3.[2]李胜.永磁直驱风力发电系统变流器控制技术研究[D].江苏大学,2020.[3]薛正艺.基于数据驱动算法的双馈风力发电系统变流器故障诊断研究[D].华南理工大学,2020.[4]胡于桥.基于Vienna整流器级联的双三相永磁风电系统控制策略研究[D].湖南大学,2019.[5]张志刚,苏耀国,樊鹏,黄守道,张文娟.直驱永磁风力发电系统机侧谐波的抑制[J].中南大学学报(自然科学版),2018,49(06):1424-1431.[6]程谆,张阳,邓木生.Z源并网风力发电系统机侧谐波抑制[J].电气工程学报,2018,13(03):17-26.[7]郝传柱,张仁光.直驱型风力发电系统中机侧变流器的设计与仿真研究[J].内燃机与配件,2018(02):193.[8]贺锐智,刘波峰,黄守道,黄自翔.双馈风力发电系统机侧模型预测直接功率控制[J].电力电子技术,2016,50(03):31-34.[9]陈广威.永磁直驱风力发电系统机侧变流器的直接转矩控制研究[D].湖南大学,2015.[10]杨柏旺,佘阳阳,赵德勇,褚齐超.直驱永磁同步风力发电系统双PWM控制策略[J].微特电机,2014,42(11):76-80.[11]葛凯,阮毅,赵梅花,谈立.双馈风力发电系统机侧直接功率控制[J].电力电子技术,2014,48(04):50-52.[12]高向飞.直驱型风力发电系统机侧三电平变换器及其控制技术研究[D].内蒙古工业大学,2013.[13]庞博.直驱型风力发电系统机侧控制策略研究[D].内蒙古工业大学,2013.[14].InputACVoltageSensorlessControlSchemeforaThree-PhasePWMRectifierinWindPowerGenerationSystem[J].JournalofinternationalConferenceonElectricalMachinesandSystems,2012,1(4).[15]刘鑫.基于风力机模拟的双馈风力发电模拟系统机侧控制研究[D].哈尔滨工业大学,2012.[16]霍现旭,胡书举,许洪华.电励磁风力发电系统机侧控制策略研究[J].电机与控制应用,2012,39(03):48-52.[17]姚为正,唐志俊,付永涛,吴金龙.永磁直驱风力发电系统机侧控制策略研究[J].微计算机信息,2011,27(10):11-12+61.[18]万薇薇.基于PCH方法的永磁风力发电系统机侧控制器的研究[D].哈尔滨工业大学,2010.[19]杨勇,阮毅,张朝艺,沈欢庆,汤燕燕.基于背靠背三电平电压变换器的直驱式风力发电系统[J].电网技术,2009,33(18):148-155.[20]RonghuiXue.ResearchonGeneratorSidePWMControlofSynchronousPermanentMagnetWindPowerGenerationSystem[J].WorldScientificResearchJournal,2020,6(9).[21]RongXie,HaipengRen.AControlStrategytoPermanentM