基于異步電機(jī)發(fā)電的非并網(wǎng)小型風(fēng)電系統(tǒng)研究.pdf

1、風(fēng)電事業(yè)在全球范圍內(nèi)方興未艾,目前國際上的研究熱點(diǎn)主要是大型并網(wǎng)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。與大型并網(wǎng)風(fēng)電系統(tǒng)相比,獨(dú)立運(yùn)行小型風(fēng)電系統(tǒng)更加適合應(yīng)用于分布式發(fā)電等場(chǎng)合,研究可靠性更高、價(jià)格更廉的小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),對(duì)于增強(qiáng)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)能力、加速風(fēng)力發(fā)電的普及和應(yīng)用,具有重要意義。
　　 籠型異步電機(jī)結(jié)構(gòu)簡單、耐用、成本低、體積小、控制靈活、便于維護(hù),在發(fā)生短路故障時(shí)可以滅磁保護(hù),容易滿足風(fēng)電系統(tǒng)高可靠、免維護(hù)的性能要求。異步電機(jī)作為一種成熟的電機(jī),

2、與新興的電力電子裝置共同構(gòu)成的高性能發(fā)電系統(tǒng),在電機(jī)本體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電路拓?fù)?、控制策略方面值得深入研究。但國?nèi)外關(guān)于風(fēng)力異步發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)的文獻(xiàn)還十分匱乏,一般均參照電動(dòng)機(jī)程序設(shè)計(jì),按電動(dòng)機(jī)程序設(shè)計(jì)的異步發(fā)電機(jī)的運(yùn)行工作點(diǎn)不佳;在傳統(tǒng)控制策略之下,異步發(fā)電機(jī)存在低風(fēng)速段能量轉(zhuǎn)換效率低的不足。
　　 本課題對(duì)風(fēng)力異步發(fā)電機(jī)的設(shè)計(jì)方法和控制策略做了針對(duì)性的研究。結(jié)合分布式發(fā)電系統(tǒng)對(duì)發(fā)電機(jī)的特殊要求,在比較電動(dòng)和發(fā)電兩種工作狀態(tài)異同點(diǎn)的基礎(chǔ)

3、上,提出了專門的低壓小功率風(fēng)力直驅(qū)籠型異步發(fā)電機(jī)電磁設(shè)計(jì)方法;為提升異步發(fā)電機(jī)在低風(fēng)速段的能量轉(zhuǎn)換效率,研究了一種效率優(yōu)化控制方法:首先建立了考慮鐵損耗的異步發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型,在此基礎(chǔ)上完成了風(fēng)力異步發(fā)電系統(tǒng)的仿真建模;研究總結(jié)了國內(nèi)外關(guān)于異步電動(dòng)機(jī)效率最優(yōu)控制的成果,在最大風(fēng)能追蹤控制的基礎(chǔ)上,提出了風(fēng)力異步發(fā)電機(jī)的效率最優(yōu)控制策略。在以Freescale的DSP56F8037為核心的控制平臺(tái)上做了深入的實(shí)驗(yàn)研究,文中對(duì)整個(gè)系統(tǒng)架構(gòu)以