風電系統(tǒng)感應發(fā)電機效率優(yōu)化研究.pdf

1、當今，能源問題日趨嚴峻，開發(fā)和利用可再生能源是符合經(jīng)濟和社會持續(xù)發(fā)展的一項極為緊迫的任務。風能是一種重要的可再生能源，其開發(fā)受到世界普遍的重視。在風力發(fā)電系統(tǒng)中，由于風資源特性，風電機組往往工作在低風速環(huán)境，變流器長時間工作在輕載狀態(tài)。針對鼠籠型感應發(fā)電機全功率變流器，如果機側(cè)變流器采用傳統(tǒng)的恒定磁鏈控制方式，會使系統(tǒng)損耗增加，運行效率降低。因此，研究感應發(fā)電機的效率優(yōu)化控制方法，提高風電機組的發(fā)電效率，對風電系統(tǒng)應用具有重要意義。

2、r>　　本文針對鼠籠型感應發(fā)電機全功率變流器機組，首先建立了考慮鐵損電阻變化的發(fā)電機損耗模型，將隨發(fā)電機轉(zhuǎn)速變化的鐵損電阻引入到系統(tǒng)控制中，在此基礎上討論了最優(yōu)磁鏈給定的方法，并將其應用到轉(zhuǎn)子磁鏈定向的矢量控制中，來完成對感應發(fā)電機的精確控制。其次針對磁鏈優(yōu)化的設計方案，本文研究了損耗模型法，通過實時采集發(fā)電機的轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)矩信號，求解發(fā)電機損耗的最優(yōu)工作點，從而得到最優(yōu)磁鏈的設定值。實際應用中，可以將發(fā)電機最優(yōu)工作點對應的轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、磁鏈

3、制表，通過查表的方法實現(xiàn)最優(yōu)磁鏈快速給定。第三，本文研究了在線搜索法在發(fā)電機損耗最優(yōu)化控制中的應用，這種方法無需精確的電機模型信息，并且能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)級(包括變流器、發(fā)電機、濾波器、線路等)損耗最優(yōu)點的精確設定。為了改善搜索法的收斂速度，本文設計了基于模糊控制理論的搜索控制器。最后，將上述兩種方法的優(yōu)點相結(jié)合，本文提出了一種適合感應電機全功率風電變流器機組的綜合節(jié)能方案。基于所提出的方法，我們分別搭建了Matlab/Simulink仿真平