小型直驱永磁风力发电系统建模及mppt控制策略研究

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5、副教授申请学位：工程硕士专业：控制工程培养方式：全日制所在学院：控制与计算机工程学院答辩日期：2015年3月授予学位单位：华北电力大学ClassifiedIndex:TM614U.D.C:621.3ThesisfortheMasterDegreeModelingandMPPTControlStrategyStudyofSmallScaleDirect-DrivePermanentMagnetWindPowerSystemCandidate：SongShengnanSupervisor：AssociateProf.MaLian

6、gyuSchool：SchoolofControlandComputerEngineeringDateofDefence：March,2015Degree-Conferring-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity摘要风力发电因其储量大、清洁可再生等特性，已成为当前新能源发电的主要方向之一。小型风力发电机由于资金成本较小，广泛应用于偏远山区、岛屿这样大电网无法提供电力支持的地方，因而对小型风力发电系统的特性及控制策略研究具有重要的现实意义。为使风力发电机达到最佳风能利用效

7、率，需研究其最大功率跟踪控制（MPPT）策略。目前大部分风力发电机的MPPT策略，需要对风速信息进行提取。由于风速具有很强的随机性与波动性，风速准确测量较为困难，而机械传感器又会增加成本，降低系统的可靠性。因此本文通过较易测量的风机转速与功率信息，利用萤火虫算法优化的支持向量机回归算法，建立了较高精度的风速估计模型。为研究风力机特性并验证上述控制策略，在MATLAB平台上建立了风力发电机组和控制系统的数学模型，并对定步长扰动观察法、变步长扰动观察法以及本文提出的混合功率MPPT控制策略进行了仿真研究。结果表明本文提出的最大功

8、率跟踪方法能有效缩短寻找到最大工作点的时间，提高最大功率跟踪的准确性，有效降低功率损耗。同时对本文提出的最大功率跟踪控制策略进行了硬件实现，证明了此方法的可行性。关键词：小型风力发电系统；风速估计；MPPT控制；MATLAB仿真IAbstractBecauseofitsabundant,c