开关磁阻风力发电系统控制策略研究

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1、硕士学位论文开关磁阻风力发电系统控制策略研究CONTROLSTRATEGYOFSWITCHEDRELUCTANCEGENERATORFORWINDENERGYAPPLICATIONS常晓辉哈尔滨工业大学2014年12月国内图书分类号：TM352学校代码：10213国际图书分类号：621.3密级：公开硕士学位论文开关磁阻风力发电系统控制策略研究硕士研究生：常晓辉导师：林威教授申请学位：工学硕士学科：控制科学与工程所在单位：深圳研究生院答辩日期：2014年12月授予学位单位：哈尔滨工业大学ClassifiedIndex:TM352U

2、.D.C:621.3DissertationfortheMasterDegreeinEngineeringCONTROLSTRATEGYOFSWITCHEDRELUCTANCEGENERATORFORWINDENERGYAPPLICATIONSCandidate：ChangXiaohuiSupervisor：Prof.LinWeiAcademicDegreeAppliedfor：MasterDegreeinEngineeringSpeciality：ControlScienceandEngineeringAffiliation：

3、ShenzhenGraduateSchoolDateofDefence：December,2014Degree-Conferring-Institution：HarbinInstituteofTechnology摘要摘要风能作为一种绿色能源日益受到人们的关注。开关磁阻电机由于其结构简单、可靠性高、成本低、容错性好且易于并网的优点，在风力发电系统应用中有明显的优势。本文以开关磁阻风力发电系统为研究对象，以提高整个系统的发电效率为控制目标，进行了深入的研究，提出了新的控制算法并进行了实时仿真。首先，介绍了国内外风力发展的现状和前景，

4、并对开关磁阻发电系统的应用范围和研究现状进行了分析。对国内外在开关磁阻风力发电系统中的研究成果进行了分析和总结。其次，分析了开关磁阻发电系统的结构和工作原理，对三种基本的开关磁阻电机控制方式进行了比较分析，说明了它们的应用范围和优缺点。介绍了开关磁阻风力发电系统的结构组成，对其各部分的作用进行了分析。第三，建立了开关磁阻电机的线性模型，通过对线性模型的仿真分析，研究了开通角和关断角对相电流的影响；利用有限元法建立了其非线性模型，并对开关磁阻发电系统的建压过程和其在转速突变、负载突变下的发电特性进行了分析。第四，提出了一种关断角优

5、化控制策略，能在不同转速下提高系统的发电效率，改善相电流波形。通过对传统的功率扰动控制算法的改进，实现了开关磁阻风力发电系统的最大风能跟踪。最后，为了验证控制算法的效果，在RT-LAB实时仿真平台上对上述算法进行了实时仿真，并在示波器上观察了相应的波形，仿真结果证明该算法基本达到了控制要求。关键词：风力发电；开关磁阻电机；角度优化；实时仿真-I-AbstractAbstractAsakindofgreenrenewableenergyresource,Windpowergenerationhasattractedconsider

6、ableattention.Thesimpleconstruction,highrobust,low-manufacturingcost,andfaulttolerancearesomeattractivecharacteristicsofSwitched-ReluctanceGenerators(SRG)thatenabletheuseatvariablespeedwindenergyapplication.Thispapermainlydiscussestheapplicationofswitchedreluctancege

7、neratorinwindenergyapplication.TheobjectiveofSRGcontrolistokeepthedc-linkvoltageatadesiredvaluewithoptimalefficiency.Firstly,thispaperintroducesthedevelopmentofWindpowergenerationrecently.Thenweanalyzestheapplicationsofswitchedreluctancegeneratorsystemindifferentfiel

8、ds.SummarizeandcomparethelatestresearchfindingsofSRGcontrolforwindenergyapplications.Secondly,tounderstandtheworkingtheoryoftheswit