毕业论文--无刷双馈风力发电机的建模和功率因数控制研究

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1、HUNANUNIVERSITY毕业论文论文题目无刷双馈风力发电机的建模和功率因数控制研究学生姓名学生学号专业班级学院名称电气与信息工程学院指导老师学院院长2015年5月25日[摘要]介绍了无刷双馈异步风力发电机的结构及其发电调速原理。从无刷双馈电机的基本方程出发，通过坐标变换，建立了无刷双馈电机在转子旋转坐标系下的d-q模型，并进行了Matlab建模和仿真。仿真结果验证了模型的正确性，可作为无刷双馈异步风力发电机变速恒频发电控制研究的参考，同时对于风电场的运行和维护人员也有一定的指导意义。以变速恒频风力发电为背景，根据无刷双馈电机原理和模糊控制理

2、论设计了模糊控制器，应用此模糊控制器对无刷双馈电机发电运行状态的功率因数进行控制，并在Simulink环境下进行了仿真。仿真结果表明，模糊功率因数控制器很好地追踪了功率因数的变化，并且保证了功率绕组电流频率不变，实现了变速恒频发电。[Abstract]Thestructureofasynchronousbrushlessdoubly-fedwindturbinesandgenerateelectricitygovernorworks.FromthebasicequationBDFMdeparture,coordinatetransformatio

3、n,establishedinBDFMrotorrotatingcoordinatesystemdqmodel,andtheMatlabmodelingandsimulation.Simulationresultsverifythecorrectnessofthemodelcanbeusedasabrushlessdoubly-fedinductionwindturbineVSCFpowergenerationcontrolstudyofreference,whileoperationsandmaintenancepersonnelforthew

4、indfarmalsohassomesignificance.InVSCFwindpowergenerationasthebackground,accordingtoBDFMprincipleandfuzzycontroltheoryafuzzycontroller,applythefuzzycontrollerBDFMgeneratoroperationstatusofthepowerfactorcontrolandSimulinkenvironmentundersimulated.Thesimulationresultsshowthatthe

5、fuzzypowerfactorcontrollergoodtrackpowerfactorofchange,andtoensurethatthepowerwindingcurrentfrequencychange,toachievetheVSCFpowergeneration.HUNANUNIVERSITY1第一章概述61.1论文研究背景及意义61.2风力发电概述61.2.1全球风电行业发展概况61.2.2中国风电行业概况91．2无刷双馈电机的发展与研究现状111．3无刷双馈电机的研究意义131.4无刷双馈电机的控制方法14第二章BDFM的结构

6、及其调速和恒频发电原理142.1基本原理结构142.2运行原理152.3无刷双馈电机的转子速d-q坐标系模型172.4BDFM稳态发电时的数学建模182.4.1空载稳态情况182.4.2负载稳态情况19第三章BDFM的仿真结果与分析193.0仿真参数193.1作调速机仿真203.1.1单馈运行仿真203.1.2同步运行和双馈运行仿真213.2作为发电机时的仿真223.2.1空载模型仿真223.2.2负载模型仿真24第四章模糊控制器设计264.1结构选择274.2知识的获取274.3参数的确定304.4规则表示32第五章功率因数控制仿真345.1给

7、定功率因数变化365.2给定风速变化37结论38参考文献39致谢40第一章概述1.1论文研究背景及意义风能是一种清洁而稳定的可再生能源，在环境污染和温室气体排放日益严重的今天，风力发电作为全球公认可以有效减缓气候变化、提高能源安全、促进低碳经济增长的方案，得到各国政府、投融资机构、技术研发机构、项目运营企业等的高度关注。相应地，风电也成为近年来世界上增长最快的能源。 1.2风力发电概述1.2.1全球风电行业发展概况  全球风电行业发展特征与趋势  全球风电行业市场高度集中，新兴市场未来发展迅速  风电产业在全球普及的程度有所提高，目前已有100多

8、个国家开始发展风电，但主要市场还是相对集中，并受欧洲、亚洲和北美的主导，根据全球风能理事会的统计数据，2007年上述三个地区在全球风电总