风力发电机组智能控制技术分析.pdfVIP

致谢 本论文的工作是在我的导师李平康教授的悉心指导下完成的，李平康教授严 谨的治学态度和科学的工作方法给了我极大的帮助和影响。在此衷心感谢两年来 李平康及杜秀霞老师对我的关心和指导。李平康教授悉心指导我们完成了实验室 的科研工作，在学习上和生活上都给予了我很大的关心和帮助，在此向李平康老 师表示衷心的谢意。李平康教授对于我的科研工作和论文都提出了许多的宝贵意 见，在此表示衷心的感谢。 多年来，杜秀霞老师在学习和生活上给予了我很大的关心和帮助，在此向杜 秀霞老师表示衷心的谢意。 衷心感谢实验室的金涛涛、李婷婷、黄绿娥、王鹏、杨敏、赵立策、张洁浩、 曲云腾、欧阳小燕等同学和其它师兄师姐们在生活和学习上对我的帮助，使我愉 快地完成了研究生阶段的学业，这段时光我将终生难忘。 在攻读硕士学位期间，我得到了父母和亲朋好友的支持与鼓励，谨以此文献 给他们来表达我最诚挚的谢意。 中文摘要 摘要：在目前的可再生能源中，风能是最被看好的，风力发电应用也同趋广泛。 目前，风力领域的研究难点和热点集中在先进控制策略和优化技术等方面。由于 风能具有随机性、不稳定性及能量密度低等特点，因此，控制技术是机组安全运 行并提高效率之关键，也是国内外风能领域重点研究的课题。 本文是在对风力发电原理和控制理论进行深入研究的基础上，分别建立了风 力机和双馈发电机的数学模型，为建立风力发电系统的控制系统模型奠定了理论 基础。本文结合滑模变结构、模糊控制等理论，以克服系统的参数和外界的不良 影响，最终实现具有自适应能力的高性能风力发电系统控制，为实际应用提供了 参考和依据。主要研究内容如下： 1、 综述了风力发电机组研究现状和研究发展趋势，并介绍了课题研究的 目的和意义。 2、 采用分析建模的方法，建立了风力发电机组数学模型，对风力机的特 性进行了深入分析，将风力发电机组及相关部分分为风力机部分、传 动系统及发动机三部分重点研究了风力机传动部分刚性轴模型和柔 性轴模型。 3、 提出了风力机控制的总体设计方案。将滑模变结构控制理论和模糊逻 辑控制相结合引入风力发电机组控制当中，以克服系统参数变化以及 外界的随机影响。并使用所建立的模型进行了仿真研究。 4、 针对常规直接转矩控制系统中存在的一些缺点，将模糊控制理论引入 双馈发电机直接转矩控制中，从而改善控制系统的鲁棒性，实现电磁 转矩对输入机械转矩及转速的良好跟踪。 5、 将CAN总线技术引入风力发电机组集群控制中，并实现其基本的收发 信息功能。 关键词：风力发电；滑模变结构控制；直接转矩控制(DTC)；模糊控制；CAN总 线技术 分类号： ABSTRACT alltherenewablea11dnew energy ABSTRACT：Among e11ergy tecllIlolo舀cal isthemost one．Theresearch and deVelopment，windpower potential keypoints difj[icul“esofwind arefocusedon capacity，advallcedcontrol，etc． power hi曲power Becausemewind haScharact舐sticsoflower controlis e11ergy densit)，，instabili吼the cmcialtothewindturbines． Thisthesisfirs