变速恒频风力发电机组的模糊控制策略研究

《变速恒频风力发电机组的模糊控制策略研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、分类号学号M201173288学校代码10487密级硕士学位论文变速恒频风力发电机组的模糊控制策略研究学位申请人：刘畅学科专业：水利水电工程指导教师：常黎教授答辩日期：2014年2月万方数据AThesisSubmittedinPartialFulfillmentoftheRequirementsfortheDegreeofMasterofEngineeringFuzzyControlofWindTurbineGeneratorSystemCandidate:LiuChangMajor:WaterResourcesandHydropowerEngineeringSuperviso

2、r:Prof.ChangLiHuazhongUniversityofScience&TechnologyWuhan,Hubei,430074,P.R.ChinaFebruary,2014万方数据华中科技大学硕士学位论文独创性声明本人声明所呈交的学位论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除文中已经标明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的研究成果。对本文的研究做出贡献的个人和集体，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结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月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

3、保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保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。本人授权华中科技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。保密□√，在半年解密后适用本授权书。本论文属于不保密□。（请在以上方框内打“√”）学位论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日日期：年月日I万方数据华中科技大学硕士学位论文摘要在能源紧缺的当代，我国想要实现人与人、人与社会、人与自然的和谐发展和可持续发展，就必须协调好发展、环境和能源的的关系。而风能是清洁的，有较高成本效益的发电能源。将风

4、能转化为电能不会给自然环境带来较多污染，零排放的特点使它不会加剧全球气候的变暖和酸雨的形成。与核电相比，风力发电不会带来核燃料泄漏的潜在威胁。与水电相比，风力发电不会给水生动植物的生存环境带来破坏。开发利用风能可以缓解能源危机和大气污染，并对保护生态环境具有重大意义。而风能是一种能量密度较低，稳定性较差的清洁能源，想要开发利用好它，对风力发电机组的控制策略研究显得尤为重要。本文内容概要如下：1、阐述了风力发电机组的基本特性和结构以及其相关的空气动力学基础理论，并推导出风力发电机组的动态方程及功率表达式。在此基础上建立了变速风力发电机组的数学模型。2、重点研究了模糊控制技术在风能

5、转换系统中的应用，根据风况的不同，设计出两个基于模糊控制的控制器：在低风速时通过调节发电机电磁力矩实现最大风能捕获控制；在高风速时通过对桨距角和发电机电磁力矩双重调节实现恒功率输出控制。其中，通过模糊器规则库的设计实现了以风力机桨距角控制为粗调，以电机变流器控制电磁力矩为微调的综合控制策略，提高控制精度和改善系统动态特性。3、最后，通过MATLAB/Simulink进行建模仿真，得出的实验结果表明：基于模糊控制的控制器在低风速时，能有效的提高变速恒频风力发电机风能捕获转换能力；在高风速时，能使变速恒频风力发电机更好的向电网输送高质量电能。关键词：风力发电机组，模糊控制，变速恒频

6、，桨距角控制，发电机电磁力矩控制I万方数据华中科技大学硕士学位论文AbstractIntheeraofenergyshortage,thereisadeadlyneedforChinatocoordinatetherelationshipbetweeneconomicdevelopment,environmentandenergy.Wind,asakindofcleanandrenewableenergy,isconcernedtobeoneofthemostpromisingenergyintermsoftechnologyandeconomy.Whilewindpowera

7、lsohassomedisadvantages,suchaslowenergydensityandpoorstability.Giventhatcondition,thestudyofwindturbine’scontrolstrategyisofgreatsignificancetotakegoodadvantageofwindpower.Andthesummaryofthispaperisasfollows:Firstly,thebasicfeaturesandstructureofwi