风电机组仿真系统模型的研究与开发

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1、国内图书分类号：TP29国际图书分类号：004．94工学硕士学位论文风电机组仿真系统模型的研究与开发硕士研究生：导师：申请学位：学科：专业：所在学院：答辩日期：授予学位单位：李午言吕跃刚教授工学硕士控制科学与工程检测技术与自动化装置控制与计算机工程学院2011年3月华北电力大学ClassifiedIndex：TP29U．D．C：004．94DissertationfortheMaster’SDegreeinEngineeringTheStudyandExploitationofWindPowerGenerationSystemSimulationM

2、odelCandidate：Supervisor：AcademicDegreeAppliedfor：Speciality：School：DateofDefence：Degree--Conferring--Institution：LlWuyanProf．LvYuegangMasterofEngineeringDetectionTechnologyandAutomaticEquipmentSchoolofNorthChinaElectricPowerUniversityMarch，2011NorthChinaElectricPowerUniversit

3、y华北电力大学硕士学位论文原创性2声明本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文《风电机组仿真系统模型的研究与开发》，是本人在导师指导下，在华北电力大学攻读硕士学位期间独立进行研究工作所取得的成果。据本人所知，论文中除已注明部分外不包含他人己发表或撰写过的研究成果。对本文的研究工作做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式注明。本声明的法律结果将完全由本人承担。作者繇套千未，、／-日期：2．ali年；月修日华北电力大学硕士学位论文使用授权书《风电机组仿真系统模型的研究与开发》系本人在华北电力大学攻读硕士学位期问在导师指导下完成的硕士学位论文。本论文

4、的研究成果归华北电力大学所有，本论文的研究内容不得以其它单位的名义发表。本人完全了解华北电力大学关于保存、使用学位论文的规定，同意学校保留并向有关部门送交论文的复印件和电子版本，允许论文被查阅和借阅。本人授权华北电力大学，可以采用影印、缩印或其他复制手段保存论文，可以公布论文的全部或部分内容。本学位论文属于(请在以上相应方框内打“4”)：保密口，在年解密后适用本授权书不保密函作者签名：誉午考导师签名：。夕彳形概∥才-＼，’日期：2．011年专月／牟日日期：刎年乡月伍日华北电力人学硕Ij学位论文摘要风电机组是一个复杂多变的系统，因此整机建模在风电系统

5、优化设计和先进控制策略研究中起着至关重要的作用。直驱式永磁同步风机是目前风力发电主要机型之一，由于其高效、结构简单、方便制造、控制效果好、运行稳定等优势，成为当前研究热点。本文对直驱式永磁同步风电机组的风机、发电机、变流器的建模与控制进行了研究，论文主要内容如下：(1)分析了直驱风力发电机的工作原理，建立其空间矢量模型，分析其在不同运行状态下矢量的相位关系。分析了直驱式永磁同步风电机组的工作目标和控制策略，分析了低风速时的最大功率控制和高风速时的恒功率变桨控制的控制原理和方式。(2)建立了包括风机、传动系统及直驱式永磁同步发电机在内的风机整机模型。

6、对直驱式永磁同步风电机组从起机，各种风速下的正常运行，安全停机等各工作状态进行了仿真：展现出直驱式永磁风电机组在低风速下的最大风能追踪，额定风速上的恒功率控制等正常的工作状态。(3)建立了变流器在三相静止坐标系和两相旋转坐标系下的数学模型，研究其前馈解耦控制策略，设计了基于前馈解耦控制策略的变频器控制系统。通过在Matlab／Simulink中进行仿真，表明该控制策略可行，仿真模型的合理性。关键词：风力发电，直驱式永磁同步风力发电机(D-PMSG)，全程仿真，变频器华北电力大学硕十学位论文曼皇毫曼曼曼曼皇曼曼!曼曼曼笪III—I一一一一。曼鼍曼曼寰

7、曼曼曼曼曼皇曼曼舅寰曼曼量蔓AbstractThewindpowersystemisacperplexedindefinitesystem．Itworkesinvariedenvironment，inwhichthewindischangeableandvariable．Sothemodelandanalysisofthewindpowersystemisimportant．Thedirectlydrivenwindturbinewithpermanentmagnetsynchronousgenerators(D—PMSG)isoneofthema

8、inkindsofwindpowergeneration，duetoitshi曲effficiency,simplestr