開(kāi)關(guān)磁阻風(fēng)電系統(tǒng)控制技術(shù)研究.pdf

1、近年來(lái)隨著能源問(wèn)題的日益加劇,可再生能源的使用已經(jīng)成為能源結(jié)構(gòu)的必然發(fā)展趨勢(shì)。風(fēng)能因其簡(jiǎn)單清潔,機(jī)動(dòng)靈活的優(yōu)點(diǎn),能夠切實(shí)滿足當(dāng)今社會(huì)的能源需求,風(fēng)力發(fā)電行業(yè)在我國(guó)正處于蓬勃興起的態(tài)勢(shì)。
　　本文主要基于開(kāi)關(guān)磁阻發(fā)電機(jī)(Switched Reluctance Generator,SRG)在風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)合的應(yīng)用,針對(duì)相關(guān)的控制技術(shù)展開(kāi)了較為全面的探索,包括了詳盡的理論分析以及仿真研究。
　　首先,本文在查閱大量文獻(xiàn)資料的基礎(chǔ)上,簡(jiǎn)

2、要總結(jié)了風(fēng)能資源利用的歷史及發(fā)展進(jìn)程,介紹了幾種常用的變速風(fēng)力發(fā)電機(jī)組,并提出開(kāi)關(guān)磁阻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的獨(dú)特優(yōu)勢(shì),以及在國(guó)內(nèi)外取得的傲人成果,進(jìn)一步明確了研究意義。
　　其次,闡述了開(kāi)關(guān)磁阻發(fā)電系統(tǒng)的工作原理,針對(duì)其實(shí)際工作中的非線性進(jìn)行了深入的分析,并討論了SRG的三種控制方式,對(duì)自勵(lì)模式下的發(fā)電、建壓過(guò)程進(jìn)行了深入探討。在傅里葉級(jí)數(shù)的基礎(chǔ)上建立了SRG的非線性數(shù)學(xué)模型,并在MATLAB仿真平臺(tái)上構(gòu)建了相應(yīng)的仿真模型。
　　其

3、三,著重探討了電流斬波控制方式(CCC)下SRG系統(tǒng)的運(yùn)行,對(duì)SRG開(kāi)環(huán)與閉環(huán)狀態(tài)下的工作狀況進(jìn)行比較,針對(duì)輸出電壓的諧波抑制問(wèn)題,詳細(xì)闡述了電壓閉環(huán)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)過(guò)程。電壓閉環(huán)控制器分別采用常規(guī)PID與模糊PID控制方式以達(dá)到穩(wěn)壓,并在此基礎(chǔ)上對(duì)濾波電容進(jìn)行優(yōu)化,進(jìn)而提出了等效串聯(lián)電阻的概念。仿真實(shí)驗(yàn)證明,在中低風(fēng)速范圍下可以取得良好的控制效果。
　　其四,著重探討了SRG的角度位置控制(APC),針對(duì)單脈沖模式下,電壓閉環(huán)控制

4、器失效的問(wèn)題,提出了勵(lì)磁角度的閉環(huán)控制策略,通過(guò)電機(jī)的工作狀態(tài)變化對(duì)開(kāi)通角與關(guān)斷角進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié),從而控制繞組電流,保證輸出電壓的穩(wěn)定。仿真實(shí)驗(yàn)證明,勵(lì)磁角度的閉環(huán)控制方案為SRG系統(tǒng)在高風(fēng)速、重負(fù)載等環(huán)境下的穩(wěn)定發(fā)電提供了有效的手段和工具。
　　其五,著重解決開(kāi)關(guān)磁阻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中交流輸出的電能質(zhì)量問(wèn)題,提出利用SVPWM過(guò)調(diào)制技術(shù)作為逆變單元的技術(shù)支撐,在SRG風(fēng)電系統(tǒng)已經(jīng)獲得理想的直流輸出的基礎(chǔ)上,交流輸出的質(zhì)量就主要取決于逆