基于多模型自适应切换系统的变速变桨双馈异步风电系统建模及控制研究

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1、万方数据学校代号：10536学号：11105010484密级：公开长沙理工大学硕士学位论文基于多模型自适应切换系统的变速变桨双馈异步风电系统建模及控制研究学位申请人姓名奎搀指导教师墓盟垩熬捶所在学院．垒氢量值垦王程堂瞳．．专业名称一鱼应丕统拯墓自麴丝提交论文日期至Q!垒生垒旦论文答辩日期茎Qi垒生墨旦答辩委员会主席黄纯教援万方数据ModelingandControlofVariableSpeedandPitchDoubly—fedInductionWindPowerGenerationSystemBasedontheMul

2、ti—modelAdaptiveSwitchingSystembyLIMeiB．E．(HunanUniversityofScience&Technology)201AthesissubmittedinpartialsatisfactionoftheRequirementsforthedegreeofMasterofEngineering1nElectricPowerSystemandItsAutomationmChangshaUniversityofScience&TechnologySupervisorProfessor

3、SuShipingApril，2014万方数据长沙理工大学学位论文原创性声明IUllIllIIIllllllIUlUIY2756315本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：埔日期：加哗年争月z乡日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保

4、留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权长沙理工大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。同时授权中国科学技术信息研究所将本论文收录到《中国学位论文全文数据库》，并通过网络向社会公众提供信息服务。本学位论文属于1、保密口，在年解密后适用本授权书。2、不保密团。(请在以上相应方框内打“√”)作者签名：座擒日期：c)口7—侔乡月为日导师签名：日期：易f声歹月％日万方数据摘要在化石能源日益紧缺的背景下，大力开发风力发

5、电已成为世界许多国家的重要能源发展战略，而开发高性能的风力发电机是其中的关键环节。变速变桨双馈异步风电机因集成了变桨距调节、变速恒频、双馈技术、异步电机的诸多优点而成为当前的主流机型。本文以变速变桨双馈异步风力发电机为研究对象，深入研究基于多模型自适应切换系统的变速变桨双馈异步风电系统的建模与控制所涉及的理论和技术问题，具有重要的理论意义和实际应用价值。本文首先分析了风力发电机的研究现状和发展趋势，介绍了混成系统理论的基本思想，深入分析了混成系统理论中的切换系统理论的基本原理及建模方法：然后，详细分析了变速变桨双馈异步风电

6、系统的混成切换特性，运用切换系统理论建立起变速变桨双馈异步风电系统的混成动态模型，在此基础上，结合多模型自适应控制理论，探索了变速变桨双馈异步风电系统的多模型自适应切换控制策略的基本原理、动态模型库的设计方法和实现技术，并从系统辨识理论出发，详细分析了多模型自适应切换控制系统的稳定性；最后，借助Matlab／Simulink仿真平台搭建起基于多模型自适应切换系统的变速变桨双馈异步风电系统并网运行仿真模型。仿真结果表明，多模型自适应切换控制策略所采用的权值计算方法较好地实现了各子模型间的最佳权值分配，系统输出曲线平滑，模态间

7、过渡平稳，显示出良好的控制性能和动态响应品质，具有一定的自适应能力，进一步验证了理论分析的正确性。论文从理论上详细论证了运用多模型自适应切换系统理论进行变速变桨双馈异步风电系统建模及控制的科学性、有效性和可行性，这对于变速变桨双馈异步风电系统的进一步开发具有一定的指导意义和参考价值。关键词：混成系统；切换系统；多模型自适应控制；双馈异步；变速变桨风力发电万方数据ABSTRACTInthebackgroundoffossilenergyincreasinglyscarce，谢ndenergygenerationvigorou

8、slydevelopinghasbecomeallimportantenergydevelopmentstrategyinmanycountriesoftheworld，andthedevelopmentofhigh-performancewindturbineisoneofthekeylinks．Du