电励磁双凸极风力发电机系统最大风能跟踪控制的研究

摘要

风力发电技术的日益成熟是发展风力发电的基础，风力发电机及其控制系统是风力发电系统的核心之一，研究可靠性高、成本低和控制性能优良的风力发电机系统是风力发电技术发展的必然要求。 电励磁双凸极发电机可靠性高、成本低、控制灵活，应用于风力发电系统中具有独特的优势，符合风力发电技术的发展趋势。良好的风力发电机系统最大风能跟踪控制性能是提高风电机组风能利用效率的关键之一。因此，研究适合电励磁双凸极风力发电机系统的最大风能跟踪跟踪控制策略对其高效应用具有重要意义。 本文首先介绍了风轮机和电励磁双凸极发电机的工作原理，分别对叶尖速比法、功率信号反馈法和扰动观察法进行了理论分析，研究了扰动观察法的两个关键问题，且将功率信号反馈法的概念进行广义的扩展，在此基础上以功率与转速立方之比为纽带，将扰动观察法与功率信号反馈法联系起来，提出了一种将二者融合的新型最大风能跟踪控制策略。之后，依据电励磁双凸极风力发电机系统工作原理，在MATLAB中建立系统仿真模型，分别对以上方法进行仿真研究，仿真结果验证了其有效性。 最后，在实验室已有风轮机模拟系统的基础上，构建电励磁双凸极风力发电机最大风能跟踪控制系统，二者组成实验室风力发电模拟实验平台。在此基础上分别对功率信号反馈法、扰动观察法和新型最大风能跟踪控制策略进行了实验研究，实验结果验证了基于以上方法的电励磁双凸极风力发电机系统最大风能跟踪控制的有效性。

目录

文摘

英文文摘

论文说明：图表目录、注释表

声明

第一章 绪 论

第二章 电励磁双凸极风力发电机系统组成及工作原理

第三章 最大风能跟踪控制的原理与仿真

第四章 电励磁双凸极风力发电机系统的实现

第五章 最大风能跟踪控制的实验研究

第六章 总结与展望

参考文献

致 谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文

附录