变速恒频风力发电机直接转矩控制系统的研究.pdf

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1、分类号：单位代码：安焱这工犬學论文题目：变速恒频风力发电机直接转矩控制系统的研究作者姓名陈敏专业名称电气工程导师姓名周莉副教授完成时间：二—五年六月中图分类号：论文编号：学科分类号：密级公开安徽理工大学碩士学位论文变速恒频风力发电机直接转矩控制系统的研究作者姓名：隆敏专业名称：电气工程研究方向：电力传动控制技术导师姓名：周莉副教授导师单位：安徽理工大学答辩委员会主席：■建论文答辩日期：年月日安徽理工大学研宄生处年月曰ADissertationinElectricalengineeringResearchonDire

2、ctTorqueControlofVariableSpeedConstantFrequencyWindPowerGeneratorCandidate:ChenMinSupervisor:ZhouLiCollegeofElectricalEngineeringandInformationAnhuiUniversityofScienceandTechnologyNo.168,ShungengRoad,Huainan,232001,P.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

3、的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方以外，论文中不包含其他人巳经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得安徽理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名：棘她日期：徽年丄月：日学位论文版权使用授权书水学位论文作者完全了解安徽理工大学有倮留、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属于安徽理工大学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅

4、。本人授权安徽理工大学可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。（保密的学位论文在解密后适用本授权书）学位论文作者签名签字日期：年《月日导师签名签字日期：丨夂年（月日摘要摘要变速恒频风力发电系统在风力发电领域中应用较广泛，并且可靠性比较高。变速恒频风电系统分为直驱型和双馈型，传统的双馈型风电系统中的发电机采用的是双馈型发电机，其转速比较高，而风力机的转速比较低，所以无法直接相连必须通过齿轮箱相连接，在实际应用中，齿轮箱的故障率比较高，机组噪声比较大，

5、而且国内技术难以生产。而直驱型风电系统中发电机采用的是永磁同步发电机，其转速比较低，在使用中与风力机直接相连，解决以上一系列的问题。在控制技术上，传统系统大多采用的是矢量控制技术，该技术需要对空间向量进行坐标变化，运算量大，结构复杂，而直接转矩控制是直接在定子坐标系下对转矩和磁链进行控制的，解决了以上的运算量大，结构复杂的问题。本文即是针对永磁同步发电机进行直接转矩控制以追踪最大风能捕获。本课题先阐述了直驱型风电系统的大致结构以及组成部分，然后对整流器的结构、基本原理进行了详细的介绍，此外还推导了永磁同步风力发电机

6、分别在三不同坐标系下的三种数学模型。为后续的研宄奠定了基础。其次，本课题对直接转矩控制技术的原理进行了叙述，并将该控制技术运用到永磁同步风力发电机系统中，对整个系统的各个组成部分进行了详细的阐述。主要包括磁链、转矩的观测，滞环比较器的工作原理等等。然后本课题对最大风能跟踪控制方法进行了介绍，且对目前比较认可的四种跟踪控制方法进行了对比分析，选择了最佳叶尖速比法作为本课题追踪最大风能的方法。最后，利用仿真软对整个系统进行仿真模型的搭建，在此基础上进行仿真并对实验结果分析。最终证实了本课题提出的系统控制方案是可行的并且

7、响应比较快速准确。基于以上工作的完成，本课题采用了作为芯片，完成了控制系统的一系列的电路的硬件设计。并给出了软件设计方案。图参表关键词：变速恒频；永磁同步电机；；整流器分类号：AbstractAbstractVSCFwindpowersystemapplicationsinthefieldofwindpowerinthewiderandhigherreliability.VSCFwindpowersystemisdividedintodirectdriveanddouble-fed,conventionaldoub

8、le-fedwindpowergeneratorsystemusesadouble-fedgenerator,thespeedisrelativelyhigh，，，，，，，，，安徽理工大学硕士学位论文；录巨录摘要AbstractIll@录课题研宄背景风力发电的研究现状和发展趋势国外风力发电发展史国内风力发电发展史风力发电技术的发展趋势变速恒频风力发电系统的研