风力发电机系统最大风能追踪控制问题研究

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1、硕±学位论文胃风力发电桃系统最大风能追藤控制巧题研究ＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＭａｘｉｍｕｍＰｏｗｅｒＰｏｉｎｔＴｒａｃｋｉｎＣｏｎｔｒｏｌｏｆｇＷｉｎｄＴｕｒｂｉｎｅＳｓｔｅｍＩｙ、■ｍ■■■－－＾１研究生：巧蕊胃獅指微师：乔枫教授校外指导教师：赵敏规教授学龄业：控化程少；違破４ｒｆ！Ｉ１１５分类号：学校代码；０３ＵＤＣ：密级：公开硕ｉ学位论文风力发电机系统最大风能追踪控制问题研究作者姓名：冯聽入学年份：２０１０年９月：校内指导教师：乔枫教授学科专业控制工程校外指导教师

2、：赵敏副教授申请学位：工程硕壬所在单位：沈阳建筑大学信息与控制工程学院论文提交日期：２０１４年１１月论文答辩日期：２０１４年１２月学位授予日期：２０１５年１月答辩委员会主席：尚文利笞辩委员会姐成：尚文利朱栋华沈谨郭形颖刘美菊：尚文利郭形颖论文评阅人声明本人声明，所呈交的学位论文是在导师的指导下独立完成的。论文中取＾１得的研究成果除加义标注和致谢的地方外，不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包括本人为获得其他学位而使用过的材料。与我共同工作过的同志对本研究所做的任何贡献均己在论文中作了明确的说明并表示谢意。＾作者签名：

3、曰期：２０１４年１１月学位论文版权使用授权书本学位论文作者和指导教师完全了解沈阳建筑大学有关保留、使用学位论文的规定：印学校有权保留并向国家有关部口或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。本人授权沈阳建筑大学（或其授权机构）可Ｌ义将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库并通过网络提供检索、浏览。（如作者和导师同意论文交流，请在下方签名；否则视为不同意。）作者和导师同意网上交流的时间为作者获得学位后：不限□半年。年〇—年半□两年＾作者签名：：导师签名曰期：２０１４年１２月日期：２０１４年１２月硕±研究生学位论文摘要Ｉ

4、摘要现代风力发电技术是渉及空气动力学、机械传动、电机、自动控制、为学、材料学等一多学科的综合性高技术系统工程。风能是种具有随机性、不稳定性特征的能源，风能的获取不仅与风力发电机的机械特性有关，还与其采用的控制方法有关。好的控制方法可Ｗ提高机组的运行稳定性与可靠性Ｗ及最大程度地利用风能。如今，对变速恒频风力发电机最大风能追踪控制技术的硏究已经成为炙手可热的研究方向。论文首先对国内外风力发电技术现状Ｗ及发展方向进行了深入的调研，指出了风力发电化組控制技术研究的重要性和必要性，研究了如今存在比较广泛的变速恒频发电实现方案。由于双馈异步电机系统的结构比较简单，

5、而且易于控制，而成为目前应用最为广泛、研究最多的变速风力发电系统。论文对双馈异步电机的数学模型进行了论述，并对其运行过程中的功率流动关系进行了研究，为最大风能追踪控制研究奠定了理论基础。本文分析并比较了目前存在的最大风能追踪控制策略，论文中选用了叶尖速比控制算法。在最佳叶尖速比和风力机功率特性曲线已知的情况下，先测出风力机的转速，再根据最佳叶尖速比条件下的最大功率曲线，计算出其对应的最大输出功率，并作为风力机的输出功率给定值对风力机的转速进行控制，Ｗ实现对最大功率点的捕获。基于电机具有矢量控制技术，提出Ｉ基于定子磁链定向的双馈异步电机矢量控制技术，并将该方法用

6、于最大风能追踪控制的具体实现。该策略因无需检测风速，而且算法简单，所Ｗ具有很好的可行性。论文中控制策略采用的是Ｈ控制，ＰＩ控制是比较经典的控制策略，其适用于具有大惯性，大滞后特性的被控对象，应用在风力发电机最大风能追踪控制系统中，可Ｗ起到减小风速的扰动对风力发电机动态性能影响的作用。本次研究中，利巧Ｍａｔｌａｂ／Ｓｉｍｕｌｉｎｋ建立了风力机的模型，Ｗ及实现最大风能追踪控制的矢量控制系统模型。对变速恒频风力发电系统的最大风能追踪控制进斤了风速突变时的动态仿真研究，，通过仿真实验得出的参考值，验证了控制系统模型的合理性。关键词：风力发电；双馈异步发电机：最

7、大风能追踪；仿真研究硕ｔｒａｃｔＩＩＩ１：研究生学位论文ＡｂｓＡｂｓｔｒａｃｔｄａ－Ｎｏｗａｓｗｉｎｄｏｗｅｒｅｎｅｒａｔｉｏｎｔｅｃｈｎｏｌｏｈａｓｂｅｃｏｍｅａｍｕｌｔｉｄｉｓｃｉｌｉｎａｒｙ，ｐｇｇｙｐｙｃｏｍｅｈｅｎｓｖｅｈｈｉｉｒｉｉｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｓｙｓｔｅｍｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇｉｔｎｖｏｌｖｅｓｄｓｃｉｌｉｎｅｓｉｎｃｌｕｄｉｎｐ，ｐｇａｅｒｏｄｙｎａｍ