变速恒频风电系统无刷双馈电机仿真及智能控制系统的研究

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1、上海大学硕士学位论文摘要由于人类对能源的需求和对环境保护的需要，风能其突出的优点，正在成为各国开发的新绿色能源。本文从能源与可持续发展角度出发，论述了风力发电在未来能源发展中的重要地位，以较为详尽的数据，分析研究了国内外风力发电发展状况及风力发电机组生产、研究的最新进展。变速风力发电机组，在现代电机学、电力电子学、空气动力学、结构力学、控制工程等多学科的发展基础上，除了能够保证稳定的运行外，与恒速风力机相比，具有较高风能利用率的优点。无刷双馈电机(BrushlessDoublyFedMachine，简称BDFM)由于其很好的变频调速性能，在变速风力

2、发电应用上受到了研究者和设计人员的青睐。本文以鼠笼式转子无刷双馈电机为研究对象，对无刷双馈电机的运行原理、仿真以及控制策略等进行了深入的研究，最后探讨了智能控制在无刷双馈电机上的应用。MATLAB软件具有强大的科学计算和仿真能力，有各个领域的专用工具箱，其专业性很强，比如控制系统工具箱(ControlSystemToolbox)；模糊逻辑工具箱(FuzzyLogicToolbox)；Simulink工具箱等等。本文通过MATLAB7／SIMULINK6．0软件搭建了风力机模型、无刷双馈电机模型以及其仿真模型。通过仿真，研究分析了风力机的特性、无刷双

3、馈电机在异步、同步、双馈状态下运行特性。通过MATLAB／SIMULINK的模糊逻辑工具箱设计了电机转速控制模糊控制系统，证明了智能控制在无刷双馈电机控制上的优越性。本文所做工作，对于无刷双馈电机设计、建模以及控制有着一定的现实意义，为无刷双馈电机进一步的实用化进行了有意义的探索。关键词：风力发电，无刷双馈电机，MATLAB／S脚IULINK，仿真，模糊控制V上海大学硕士学位论文ABSTRACTBecauseofmankind’Senergydemandsandenvironmentalprotection,windpower,greenEnerg

4、yispaidgreatattentionbymoreandmorecountriesbecauseofitsstandoutexcellence．Thedissertation,intheviewofsustainableenergydevelopment，discussedthegreatimportanceofthewindpowerinthefutureenergydevelopment．Accordingtothedetaileddata,wehaveintroducedtheutilityofwindenergyinthepowersy

5、stems．Thesurveyofthewindpowergeneratorproduction，researchindomesticandabroadhasbeendone．Variablespeedwindturbine，onthebasisofthedevelopmentofthemodernelectricmachinery,powerelectronics，aerodynamics，structuralmechanics，controlengineering,andotherdisciplines，inadditiontostabilit

6、yoperations，comparedwiththeconstantspeedwindturbine，hasthehighadvantagesofthepowercoefficient．BDFM，becauseofitsgoodperformanceof矿矿晒isfavoredbytheresearchersanddesignerinVariableSpeedWindPowerGenerationSystem．Thispaper,wemainlydosomeresearchonBDFMoperatingprinciple，simulationan

7、ditscontrolstrategiesandSOon，atendofthisarticle，wedesignedIntelligentControlleroftheBDFManditsapplication．MATLABsoftwareisapowerfulscientificcomputingandsimulationcapabilities，withspecialtoolboxesinvariousfields，such嬲thecontrolsystemtoolbox，fuzzylogictoolbox，SimulinkToolbox，et

8、c．Thispaperhascreatedthewindmodel，BDFMmodelanditssimulationmo