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無刷電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)風(fēng)能利用效率及控制策略研究

來源:論文學(xué)術(shù)網(wǎng)
時(shí)間:2024-08-18 12:41:50
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無刷電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)風(fēng)能利用效率及控制策略研究【摘要】:在傳統(tǒng)能源儲(chǔ)量的下降,市場(chǎng)價(jià)格日益走高,生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化的今天,竭力推進(jìn)真正綠色、可再生的新能源是當(dāng)務(wù)之急。世界風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的飛

【摘要】:在傳統(tǒng)能源儲(chǔ)量的下降,市場(chǎng)價(jià)格日益走高,生態(tài)環(huán)境持續(xù)惡化的今天,竭力推進(jìn)真正綠色、可再生的新能源是當(dāng)務(wù)之急。世界風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的飛速發(fā)展,并網(wǎng)容量不斷增加,研發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)對(duì)提高市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和我國(guó)經(jīng)濟(jì)都有著深遠(yuǎn)的影響。但國(guó)內(nèi)現(xiàn)有大型風(fēng)電機(jī)組不成熟,缺乏核心技術(shù),各種問題和故障層出不窮,近年來大面積的風(fēng)電機(jī)組脫網(wǎng)事故更是井噴一般。針對(duì)現(xiàn)有風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的不足,本文以無刷電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)為基礎(chǔ),提出了一種新型、優(yōu)化的勵(lì)磁控制策略,實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的最大風(fēng)能利用。 勵(lì)磁控制是同步發(fā)電機(jī)穩(wěn)定、高效運(yùn)行的基礎(chǔ),一直是人們關(guān)心的課題和研究、努力的方向。將無刷電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)運(yùn)用在風(fēng)力發(fā)電中,參考最大風(fēng)能利用,結(jié)合風(fēng)力系統(tǒng)的特性,優(yōu)良的勵(lì)磁控制策略不僅能提高機(jī)組的可靠性,更可以有效地改善系統(tǒng)的技術(shù)指標(biāo)。 首先,本文對(duì)風(fēng)力發(fā)電的基本理論、機(jī)組結(jié)構(gòu)和工作特性進(jìn)行了介紹,分析了同步發(fā)電機(jī)的基本原理、類型、數(shù)學(xué)方程和模型、相量圖和等效電路,比較了同步發(fā)電機(jī)在單機(jī)、并網(wǎng)以及在風(fēng)力發(fā)電中運(yùn)行的共同點(diǎn)和區(qū)別。 其次,分析了同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁對(duì)機(jī)端電壓、功率和穩(wěn)定運(yùn)行的影響,從結(jié)構(gòu)、控制要求和控制原理方面對(duì)勵(lì)磁控制系統(tǒng)進(jìn)行了總結(jié)研究,并在現(xiàn)有典型同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁系統(tǒng)應(yīng)用的基礎(chǔ)上,深入研究了無刷勵(lì)磁技術(shù)和無刷勵(lì)磁控制系統(tǒng)。 無刷電勵(lì)磁技術(shù)是在傳統(tǒng)的同步發(fā)電機(jī)有刷勵(lì)磁系統(tǒng)基礎(chǔ)上,結(jié)合電力電子技術(shù),微電子技術(shù),自動(dòng)控制技術(shù)逐漸完善和創(chuàng)新發(fā)展起來的。包括旋轉(zhuǎn)整流器,交流主勵(lì)磁機(jī),副勵(lì)磁裝置和控制單元等部分,特點(diǎn)是無滑動(dòng)接觸部分,維護(hù)簡(jiǎn)單,可靠性高,可長(zhǎng)期運(yùn)行而不要保養(yǎng),特別適用于無人管理或者管理困難的場(chǎng)合或者惡劣的環(huán)境條件下。本文從控制模式,控制算法、控制模型等方面,研究了無刷電勵(lì)磁系統(tǒng)的控制策略,最后結(jié)合數(shù)字式控制單元提出了兩種可行的實(shí)現(xiàn)方式。 最后,通過搭建并網(wǎng)型全功率逆變無刷電勵(lì)磁同步風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),以實(shí)驗(yàn)手段證明無刷勵(lì)磁控制策略在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)應(yīng)用中可行性、正確性和優(yōu)越性,并驗(yàn)證其對(duì)理想功率曲線的追蹤和實(shí)現(xiàn)。 【關(guān)鍵詞】:風(fēng)力發(fā)電 無刷電勵(lì)磁 同步發(fā)電機(jī) 勵(lì)磁控制
【學(xué)位授予單位】:陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類號(hào)】:TM341
【目錄】:
  • 摘要5-7
  • ABSTRACT7-11
  • 1 緒論11-23
  • 1.1 課題背景與研究意義11-12
  • 1.2 風(fēng)力發(fā)電現(xiàn)狀12-13
  • 1.2.1 世界風(fēng)力發(fā)電行業(yè)概況12
  • 1.2.2 中國(guó)風(fēng)電發(fā)展所面臨的矛盾與挑戰(zhàn)12-13
  • 1.3 風(fēng)力發(fā)電技術(shù)概況13-20
  • 1.3.1 風(fēng)力機(jī)類型13-15
  • 1.3.2 水平軸風(fēng)力機(jī)的結(jié)構(gòu)和組成15-17
  • 1.3.3 發(fā)電系統(tǒng)17-18
  • 1.3.4 主要的變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)18-20
  • 1.4 本文主要的研究?jī)?nèi)容及安排20-23
  • 2 無刷電勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)23-39
  • 2.1 同步發(fā)電機(jī)的概述23-24
  • 2.2 同步發(fā)電機(jī)的基本原理24-29
  • 2.3 電壓方程、相量圖和等效電路29-34
  • 2.3.1 隱極同步發(fā)電機(jī)29-32
  • 2.3.2 凸極同步發(fā)電機(jī)32-34
  • 2.4 功率方程和轉(zhuǎn)矩方程34
  • 2.5 穩(wěn)態(tài)運(yùn)行特性34-36
  • 2.6 同步發(fā)電機(jī)在風(fēng)力發(fā)電中的運(yùn)行特性分析36-39
  • 3 無刷電勵(lì)磁系統(tǒng)39-55
  • 3.1 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁的作用39-42
  • 3.2 同步發(fā)電機(jī)勵(lì)磁控制系統(tǒng)42-47
  • 3.2.1 勵(lì)磁控制系統(tǒng)的控制要求42-43
  • 3.2.2 勵(lì)磁系統(tǒng)的典型型式43-47
  • 3.3 無刷勵(lì)磁系統(tǒng)47-55
  • 3.3.1 無刷勵(lì)磁技術(shù)47-48
  • 3.3.2 無刷勵(lì)磁系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)48-49
  • 3.3.3 旋轉(zhuǎn)整流器49-53
  • 3.3.4 控制單元53-55
  • 4 無刷勵(lì)磁控制系統(tǒng)55-69
  • 4.1 控制策略55-58
  • 4.2 控制算法58-63
  • 4.2.1 PID58-60
  • 4.2.2 線性最優(yōu)60-61
  • 4.2.3 模糊 PID61-63
  • 4.3 控制模型63-65
  • 4.3.1 勵(lì)磁機(jī)傳遞函數(shù)63
  • 4.3.2 旋轉(zhuǎn)整流器傳遞函數(shù)63-64
  • 4.3.3 同步發(fā)電機(jī)傳遞函數(shù)64
  • 4.3.4 同步無刷系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖64-65
  • 4.4 控制實(shí)現(xiàn)65-69
  • 4.4.1 基于 DSP 的控制單元65-67
  • 4.4.2 基于 PLC 的勵(lì)磁控制系統(tǒng)67-69
  • 5 基于無刷電同步發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)69-89
  • 5.1 無刷同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)組成69
  • 5.2 風(fēng)能捕獲及最大風(fēng)能利用69-75
  • 5.2.1 貝茨理論70-71
  • 5.2.2 風(fēng)力機(jī)特性71-73
  • 5.2.3 風(fēng)力機(jī)的控制原理73-75
  • 5.3 風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制策略75-77
  • 5.3.1 控制系統(tǒng)功能75-76
  • 5.3.2 控制策略76-77
  • 5.4 無刷電勵(lì)磁同步風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制策略的驗(yàn)證77-87
  • 5.5 總結(jié)87-89
  • 6 總結(jié)與展望89-91
  • 6.1 總結(jié)89-90
  • 6.2 展望90-91
  • 致謝91-93
  • 參考文獻(xiàn)93-97
  • 攻讀碩士期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及專利目錄97-98


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混合勵(lì)磁雙凸極電機(jī)基本性能研究    秦海鴻

電勵(lì)磁雙凸極起動(dòng)/發(fā)電機(jī)系統(tǒng)特性研究    魏佳丹

電勵(lì)磁同步電機(jī)雙三電平矢量控制系統(tǒng)研究及其應(yīng)用    吳軒欽

并列結(jié)構(gòu)混合勵(lì)磁同步發(fā)電機(jī)的研究    趙朝會(huì)

電勵(lì)磁同步電機(jī)低開關(guān)頻率控制技術(shù)研究    符曉

船舶電力推進(jìn)六相同步電動(dòng)機(jī)控制系統(tǒng)研究    張敬南

雙凸極無刷直流發(fā)電機(jī)    朱德明

汽車用爪極發(fā)電機(jī)的分析與研究    倪有源

飛機(jī)無刷直流起動(dòng)/發(fā)電系統(tǒng)的研究    戴衛(wèi)力

電勵(lì)磁同步電機(jī)無傳感器控制檢測(cè)技術(shù)研究    王磊

電勵(lì)磁直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的控制    李葛亮

定子少極電勵(lì)磁雙凸極無刷直流發(fā)電機(jī)特性研究    張泉

基于全橋變換器電勵(lì)磁雙凸極電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)的研究    楊振浩

基于DSP的電勵(lì)磁雙凸極電機(jī)調(diào)速系統(tǒng)數(shù)字控制技術(shù)研究    相蓉

電勵(lì)磁雙凸極起動(dòng)/發(fā)電機(jī)系統(tǒng)研究與實(shí)踐    韓國(guó)久

基于DSP的電勵(lì)磁雙凸極電機(jī)系統(tǒng)數(shù)字控制技術(shù)的研究    曹啡

電勵(lì)磁雙凸極起動(dòng)/發(fā)電機(jī)起動(dòng)控制技術(shù)研究    李國(guó)生

基于電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)三相全控整流拓?fù)涞幕咎匦匝芯?nbsp;   段晴晴

電勵(lì)磁雙凸極發(fā)電機(jī)控制器的研制    席文杰

電動(dòng)汽車用外轉(zhuǎn)子電勵(lì)磁雙凸極輪轂電機(jī)的研究    鄒治銳

  1. 濃縮風(fēng)能型風(fēng)力發(fā)電機(jī)風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)?zāi)P偷脑O(shè)計(jì)研究(1)
    2024-08-18
  2. 內(nèi)蒙古輝騰錫勒風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源評(píng)價(jià)
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  3. 淺談風(fēng)電產(chǎn)業(yè)中的風(fēng)能技術(shù)
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  4. 四川德昌安寧河谷風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源評(píng)估
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  5. WT軟件在風(fēng)電場(chǎng)測(cè)風(fēng)塔選址及風(fēng)能資源評(píng)估中的應(yīng)用
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  6. 變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大風(fēng)能追蹤控制
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  7. 永磁風(fēng)電機(jī)組全程高效風(fēng)能獲取非線性控制器設(shè)計(jì)
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  8. 變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大風(fēng)能追蹤研究
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  9. 風(fēng)力發(fā)電機(jī)相似模型的能量轉(zhuǎn)換特性實(shí)驗(yàn)——以200W濃縮風(fēng)能型風(fēng)力發(fā)電機(jī)為例
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  10. 風(fēng)能利用及風(fēng)力發(fā)電技術(shù)現(xiàn)狀研究
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  11. 濃縮風(fēng)能型風(fēng)力發(fā)電機(jī)濃縮裝置的流動(dòng)分析與評(píng)價(jià)
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  12. 雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大風(fēng)能控制策略研究
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  13. 基于蟻群算法自整定PID的風(fēng)電系統(tǒng)最大風(fēng)能追蹤研究
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  14. 風(fēng)能及其利用——風(fēng)力發(fā)電機(jī)
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  15. 都昌老爺廟風(fēng)電場(chǎng)風(fēng)能資源研究
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