風電系統的混沌參數分析與控制

【摘要】：隨著風力發(fā)電技術的迅速發(fā)展，研究風電系統的動態(tài)特性及其電壓穩(wěn)定性就有著重要的意義，風電場在實際運行中極易受到自然風的影響，這使得風電系統比常規(guī)的電力系統更容易激發(fā)混沌，而且，混沌在風電場中的振蕩形式與強度可能和電力系統中的還不一樣，這使得混沌機理的探究成為難題。本論文的研究目的是利用時間序列分析方法和滑模變結構控制理論對風電系統的混沌行為進行檢測、分析和控制。 由于風電系統的特殊性，本文利用相空間法對混沌振蕩進行參數分析，計算特征指標，為風電系統中混沌的控制奠定基礎。采用時間序列分析方法，對實際風電場中單一變量的時序計算參數值，實現混沌的判別。在分析混沌參數閾時得出結論：當風電場受到的外部擾動大于特定值時，風電場初步表現出混沌振蕩的特征，當變化量在此范圍內時，系統運行在混沌臨界狀態(tài)，而當參數值超過此范圍后，混沌吸引子破碎，環(huán)面消失，風電場運行在失穩(wěn)狀態(tài)?；诖?，采用動態(tài)SMC方法，使趨近運動具有魯棒性，實現了對風電場混的控制器的初步設計。為了處理抖振，將指數趨近律和飽和函數引入，即選擇準SMC方法，克服系統參數不確定造成的影響，建立了邊界層，實現了在滑模面上不切換系統結構的控制效果，從而消除了抖振。 【關鍵詞】：風電場 混沌 時間序列 滑模變結構方法
【學位授予單位】：天津理工大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TM614
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 引言9
• 1.2 研究背景、目的和意義9-10
• 1.3 混沌在電力系統中的研究10-12
• 1.3.1 電力系統在外擾下的混沌現象10-11
• 1.3.2 通往混沌的途徑11
• 1.3.3 電力系統中混沌的判別11
• 1.3.4 電力系統的混沌控制11-12
• 1.3.5 電力系統中混沌的應用12
• 1.4 風電系統中混沌的研究12-13
• 1.4.1 風電機組的混沌研究12
• 1.4.2 利用混沌進行預測12-13
• 1.5 小結13-15
• 第二章 混沌理論概述15-28
• 2.1 引言15
• 2.2 混沌理論概述15-24
• 2.2.1 混沌理論發(fā)展歷程15-16
• 2.2.2 幾個重要概念16-18
• 2.2.3 混沌的基本特征18-19
• 2.2.4 混沌現象的判別方法19-24
• 2.3 混沌時間序列的動力學分析24-27
• 2.3.1 相空間重構法24-25
• 2.3.2 確定相空間重構的參數25-27
• 2.4 小結27-28
• 第三章 風電系統在參數改變時的混沌行為28-37
• 3.1 引言28
• 3.2 風電系統的數學模型28-29
• 3.3 無功功率變化對風電場混沌行為的影響29-30
• 3.4 風電場在正弦外擾下的混沌行為30-35
• 3.4.1 正弦有功外擾對風電場混沌行為的影響31-33
• 3.4.2 正弦無功外擾對風電場混沌行為的影響33-35
• 3.5 小結35-37
• 第四章 風電系統的混沌控制37-49
• 4.1 引言37
• 4.2 SVC 對混沌的抑制作用37-41
• 4.2.1 滑模變結構控制39
• 4.2.2 設計風電系統的 SMC 控制器39-41
• 4.3 混沌控制器的設計41-45
• 4.4 抖動問題的處理45-47
• 4.5 小結47-49
• 第五章 結論與展望49-51
• 5.1 引言49
• 5.2 總結49-50
• 5.3 展望50-51
• 參考文獻51-54
• 發(fā)表論文和科研情況說明54-55
• 致謝55-56

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