風力發(fā)電半實物仿真系統(tǒng)及風電集群分布式協(xié)同控制研究.pdf

1、在當今能源短缺等問題日益凸顯的情況下，風能作為一種清潔可再生能源獲得了快速發(fā)展。國內(nèi)外對風力發(fā)電技術(shù)相關問題的研究也在不斷深入，對于風力發(fā)電數(shù)字仿真系統(tǒng)國內(nèi)外已有許多研究，但對于風力發(fā)電半實物仿真系統(tǒng)的研究還相對較少，同時，風電集群內(nèi)部的功率平衡以及分布式風電系統(tǒng)之間的功率分配也是亟待解決的問題。
　　具體的，論文首先概述了國內(nèi)外風力發(fā)電現(xiàn)狀，闡述了研究風力發(fā)電的重要性。隨后介紹了風力發(fā)電系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，比較了雙饋異步電機與永磁同步電

2、機的性能，最終決定采用永磁同步風力發(fā)電系統(tǒng)作為本文的研究對象。
　　本文介紹了風力發(fā)電系統(tǒng)的工作原理及控制策略。具體的，通過研究風力機和永磁同步發(fā)電系統(tǒng)的工作原理，建立了風力機、永磁同步發(fā)電機、變流器模型。針對機側(cè)控制，采取了轉(zhuǎn)速-電流控制、變槳距控制;而針對網(wǎng)側(cè)控制，采取了直流電壓環(huán)和無功電流內(nèi)環(huán)的雙閉環(huán)控制。
　　為驗證半實物仿真的可行性，構(gòu)建了半實物仿真系統(tǒng)。首先對DSP控制器及相關模塊進行選型，并給出了電路原理圖，其

3、次給出了DSP與RT-LAB的軟件設計方法。本文在半實物仿真系統(tǒng)上進行了風力發(fā)電半實物系統(tǒng)仿真實驗，實驗結(jié)果表明風力發(fā)電半實物仿真的可行性。
　　在單體風力發(fā)電系統(tǒng)控制的基礎上，本文提出一種基于分布式理論的風電集群協(xié)同控制方法。首先闡述了研究風電集群協(xié)同控制的必要性，接著在圖論與非線性積分器的理論基礎上，提出一種基于分布式理論的風電集群功率分配與平衡策略。最后在Matlab/Simulink環(huán)境下進行控制仿真，驗證了本文提出的風電