基于ARM离网型风力发电机功率控制系统的研制.pdf

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1、分类号：ＴＫ８９１０３６１单位代码：安获巧Ｘ乂學＾？＾＾＾．Ｓ’０ＡＮＨＵＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＣＩＥＮＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ兮馬＾、问奠ｒ墨Ｉ函二Ｉ—ｒ论文题目：基于ＡＲＭ离网型风力发电机功率控制系统的作者姓名：胡文权专业名称；电路与系统导师姓名：朱成杰副教授完成时间；２０１７年６月６日中图分类号：ＴＫ８９论文编号：学科分类号：５１０密级：公开安徽理王大学硕去学位论文基于ＡＲＭ离网型风力发电机功率控制系统的研

2、制作者姓名：胡义权电路与系统专业名巧：研巧方向：自动监测系统的研制导师巧名：朱成杰副教授．安徽巧Ｔ大学导师单位答辩委员会主席、典＾：詞论文答辩曰期：如ｒ年６月／曰／安巧理工大学研巧生处２〇ｒ年月６日｜ＡＤｉｓｓｅｒｔａｔｉｏｎｉｎＥｌｅｃｔｒｏｎｉｃＣｉｒｃｕｉｔａｎｄＳｙｓｔｅｍＲｅｓｅａｒｃｈｏｎＰｏｗｅｒＣｏｎｔｒｏｌＳｙｓｔｅｍｆｏｒｏｆｆＧｒｉｄＷｉｎｄＴｕｒｂｉｎｅＧｅｎｅｒａｔｏｒＢａｓｅｄｏｎＡＲＭＣａｎｄｉｄａｔｅ；Ｈｕ

3、ＷｅｎｑｕａｎＳｕｅｒｖｉｓｏｒ：ＺｈｕＣｈｅｎｇｉｅｐｊＳｃｈｏｏｌｏｆＥｌｅｃｔｒｉｃａｌａｎｄＩｎｆｏｒｍａｔｉｏｎＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＡｎＨｕｉＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＳｃｉｅｎｃｅａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙＮｏ．１６８，ＳｈｉｍｇｅｎｇＲｏａｄ，Ｈｕａｉｎａｎ，２３２００１ＪＰ．Ｒ．ＣＨＩＮＡ独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加ｗ标注和致谢的地方Ｗ外，论文中不包含其他人己经发表或撰写过的研究成果

4、，也不伤含为获得安徽理工大学或其化教育化构的学化或证书而使用过的材料一工。与我同作的罔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。学位论文作者签名；ｉｆｅ曰期：年１月日马迎＿＾学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解安徽理工大学有保留、使用学位论文的规定，即；研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位屬于安徽理王大学。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安徵理工大学可１＾将学位论文的全部或部分巧容编入有关数据库进行检索、、

5、，可Ｌ义采用影巧缩印或担描等复制手段保存汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名：文＾签字曰期：又年６月巧曰坤／导师签名：签字曰期方从曰产？ｓ摘要、在风力发电系统中，最大的难题源于风能负载都是随时间呈无规律变化，这种不确定性给功率控制带来困难，导致无法确定风力发电机的最大输出功率，整个系统运行效率不高。可见，功率控制是风力发电领域的主要研究方向，具有重要的狂会意义和实用价值。为此，本文设计了新型的变步长扰动ＭＰＰＴ功率控制系统，能够随风能和负载的随机变化对最大输出

6、功率进行跟踪。系统采用ＳＴＭ３２Ｆ１０３控制器，通过调控ＰＷＭ波形的占空比来改变Ｂｕｃｋ变换器的输出电压，间接改变负载特性，让风力机转速维持在最佳叶尖速比状态，能够最大程度吸收风能并输出该风速下的最大功率。本文首先简述了当前世界各国风力发电的基本状况Ｗ及相关技术的发展情况，概括了多种风力发电系统的种类、结构组成Ｗ及相关工作原理；其次，提出了风为发电机功率输出与风力机转速变化的关系曲线模型，改进了往变步长扰动ＭＰＰＴ功率控制策略算法并给出了新算法的实现方式，再与其它功率控制策略进行对比，从而突出新算法的优点；然后

7、，进行了软、硬件电路的设计与调说硬件部分讲述了发电机、整流器、蓄电池和控制器等的选用类型Ｗ及参数的确定，并给出了具体元器件的型号，软件部分给出了主程序与各个子程序的流程图及各种保护算法；最后，建立了基于ＭＡＴＬＡＢ仿真软件的风力发。电系统功率控制仿真模型，并针对仿真模型进行了两次实验仿真实验结果表明１＾；，，本设计可提高风电系统运行的高效性与可靠性具有重要的实际应用意义。图［４４］表巧］参［４３］ＰＰＴＡＲＭ关键词：风力发电系统；Ｍ最大输出功率控制；程序流程图；微控制器；系统建模仿真分类号：（ＴＫ８９）

8、ＩＡｂｓｔｒａｃｔＡｂｓｔｒａｃｔＩｎｗｉｎｄｏｗｅｒｅｎｅｒａｔｏｎｓｓｔｅｍｔｈｅｂｉｅｓｔｒｏｂｌｅｍｃｏｍｅｓ