基于labview永磁同步风力发电变流器控制系统的研究

《基于labview永磁同步风力发电变流器控制系统的研究》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、ConverterControlSystemResearchofPermanentMagneticSynchronousWindEnergyGenerationSystemBasedonLabVIEWCandidateFuChuangSupervisorProfessorMeiBaishanCollegeCollegeofInformationEngineeringProgramElectricalEngineerSpecializationWindPowerGenerationTechnologyD

2、egreeMasterofEngineeringUniversityXiangtanUniversitythDateMay,30,2012湘潭大学学位论文原创性声明本人郑重声明：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已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：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

3、有关保留、使用学位论文的规定，同意学校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。本人授权湘潭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。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要随着人类生存环境的持续恶化和能源危机的加剧，大力开发可再生能源越来越受到世界各国的重视。风力发电作为一种清洁的可再生能源，因其可大规模开发及蕴含量丰富等优点，成为近几年来发展最迅速一种清洁能源。

4、与当前市场占有率较高的双馈风力发电系统相比，永磁同步风力发电系统具有结构简单，发电效率高以及运行可靠性好等突出优点。永磁同步风力发电系统采用全功率变流器，其控制包括电机侧变流器和电网侧变流器的控制。电网侧变流器的控制策略直接关系到发电机与电网之间的有功功率传输以及发电系统的无功调节。电机侧变流器的控制策略直接关系到风力发电系统的风能利用效率、发电机输出的有功功率和电机的转矩脉动等。因此，采用合适的变流器控制策略是提高整个发电系统性能的关键。本文研究了基于电压型双PWM变流器的永磁同步风力发电控制系统。

5、首先分析了永磁同步电机工作原理，建立了永磁同步电机数学模型和变流器数学模型；机侧变流器采用矢量控制策略，并针对风机的运行特性，通过功率闭环实现最大风能跟踪；网侧变流器采用电网电压定向矢量控制策略，以达到稳定直流母线电压及实现输出功率因数可调的目的。在MATLAB/Simulink仿真平台上，搭建完整的仿真模型，包括变流器及其控制系统模型、电机模型、风力机模型等，模拟永磁同步风力发电系统实际运行情况，验证机侧和网侧变流器控制策略的可行性和有效性。针对电网电压故障情况下锁相不准的问题，设计了变参数PI三相

6、软件锁相环，解决了电压畸变条件下所测得的相位角准确度问题。采用基于LabVIEW的PXI实时控制器和IGBT模块，完成了永磁同步风力发电实验系统变流器及其控制系统的硬件设计，并选择永磁电机参数测量方法和转子初始位置角检测方法。实验结果表明：采用文中所提控制策略的永磁同步风力发电控制系统可以实现最大风能跟踪控制和变速恒频发电运行，并能够独立调节系统输出的有功和无功功率，且输出电流的正弦性好，谐波小。本文所做的研究工作，为永磁同步风力发电控制系统的工程设计提供了一定的理论参考依据和一种新的实现方法，有重要

7、参考价值。关键词：永磁同步风力发电；全功率变流器；LabVIEW；锁相环；电机参数测量；变速恒频IAbstractWiththedeteriorationofenvironmentandtheaggravationofenergycrisis,therenewableenergyexplorationandutilizationaregivenincreasingattentionbymanycountriesaroundtheworld.Asakindofcleanandrenewableenerg

8、y,thewind-energygenerationisdevelopedrapidly.ComparedwiththewindpowergenerationsystembasedonDFIG,thepermanentmagnetsynchronouswindenergygenerationsystemhasfeaturesofhighergenerationefficiency,simplerstructureandhigheroperationrel