發(fā)布時間：2017-08-14 11:08

  本文關鍵詞：光伏水泵變頻控制及群控技術研究

  更多相關文章： 光伏水泵系統(tǒng) 轉(zhuǎn)速估算 參數(shù)辨識 群控系統(tǒng) 流量優(yōu)化算法

【摘要】：光伏水泵系統(tǒng)利用太陽能作為能源輸入,可不依賴于電網(wǎng)而獨立工作,將該系統(tǒng)應用于陽光資源豐富又缺電的邊遠地區(qū),可很好地解決當?shù)厣钣盟稗r(nóng)牧業(yè)用水問題,因此在世界各地得到廣泛應用。本文針對三相異步電機驅(qū)動的光伏水泵系統(tǒng),就其變頻控制技術與群控技術展開研究,主要工作如下：1)建立了光伏水泵系統(tǒng)的模型,介紹了恒壓頻比控制和矢量控制兩種調(diào)速方式,通過Matlab仿真對比分析了基于兩種控制方式的陣列電壓穩(wěn)定性。2)提出應用于光伏水泵系統(tǒng)的無速度傳感器控制技術,重點介紹全階自適應觀測器的設計方法以及轉(zhuǎn)速估算收斂算法,同時提出了一種基于粒子群算法的轉(zhuǎn)矩解耦控制,仿真與實驗結(jié)果證明了上述方法的有效性。3)提出一種全靜止狀態(tài)下的異步電機離線參數(shù)辨識方法,在單相交流實驗中以開環(huán)的控制策略取代了傳統(tǒng)的電流閉環(huán),且通過疊加直流偏置電壓的方法抬升定子電流直至其直流分量大于基波分量幅值,有效解決了死區(qū)等非線性因素對辨識結(jié)果的影響。4)針對多臺水泵并聯(lián)運行的光伏水泵集中群控系統(tǒng),提出了一種流量優(yōu)化算法,實現(xiàn)系統(tǒng)功率的合理分配,并以預估流量最優(yōu)值方式控制各單元的啟停投切,使群控系統(tǒng)全天運行在流量最優(yōu)的工況下。建立了水泵并聯(lián)裝置的數(shù)學模型,并利用Newton迭代法求解系統(tǒng)工況,最后提出了相應的群控策略。5)搭建了光伏水泵群控系統(tǒng)的實驗平臺,由實驗得到揚程曲線、功率曲線的性能參數(shù),功率優(yōu)化分配實驗證明了均分為流量最優(yōu)的功率分配方式,最后通過群控實驗驗證上述方法的有效性。
【關鍵詞】：光伏水泵系統(tǒng) 轉(zhuǎn)速估算 參數(shù)辨識 群控系統(tǒng) 流量優(yōu)化算法
【學位授予單位】：合肥工業(yè)大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TV675;TM615
【目錄】：

• 致謝7-8
• 摘要8-9
• abstract9-16
• 第一章 緒論16-19
• 1.1 課題的研究背景和意義16
• 1.2 光伏水泵系統(tǒng)研究現(xiàn)狀16-18
• 1.2.1 光伏水泵系統(tǒng)變頻控制技術16-17
• 1.2.2 光伏水泵系統(tǒng)集中群控技術17-18
• 1.3 本文的主要研究內(nèi)容18-19
• 第二章 光伏水泵系統(tǒng)變頻調(diào)速技術19-32
• 2.1 光伏水泵系統(tǒng)建模19-22
• 2.1.1 光伏電池模型19
• 2.1.2 異步電機模型19-21
• 2.1.3 水泵模型21-22
• 2.2 光伏水泵系統(tǒng)變頻調(diào)速控制方法22-25
• 2.2.1 恒壓頻比變頻調(diào)速22-23
• 2.2.2 矢量控制調(diào)速原理23-25
• 2.2.3 光伏陣列電壓穩(wěn)定性對比分析25
• 2.3 調(diào)節(jié)器參數(shù)設計25-29
• 2.3.1 電流環(huán)設計26-27
• 2.3.2 直流電壓環(huán)設計27-28
• 2.3.3 磁鏈環(huán)設計28
• 2.3.4 轉(zhuǎn)速環(huán)設計28-29
• 2.4 仿真驗證29-32
• 第三章 無速度傳感器矢量控制技術32-41
• 3.1 轉(zhuǎn)子磁鏈觀測器32-33
• 3.2 基于狀態(tài)觀測器的異步電機轉(zhuǎn)速辨識33-38
• 3.2.1 全階自適應狀態(tài)觀測器的設計33-36
• 3.2.2 離散化方法及誤差分析36-37
• 3.2.3 轉(zhuǎn)速估算收斂算法37-38
• 3.3 仿真驗證38-41
• 第四章 水泵電機離線參數(shù)辨識41-50
• 4.1 電機參數(shù)辨識模型41-42
• 4.2 靜止狀態(tài)下水泵電機電氣參數(shù)辨識42-46
• 4.2.1 頻域法參數(shù)辨識42-44
• 4.2.2 時域法參數(shù)辨識44-45
• 4.2.3 工程計算法45-46
• 4.3 載荷下水泵電機轉(zhuǎn)動慣量辨識46-48
• 4.4 實驗驗證48-50
• 第五章 基于粒子群算法的轉(zhuǎn)矩解耦控制50-53
• 5.1 基于粒子群算法的轉(zhuǎn)矩解耦過程50-51
• 5.2 優(yōu)化算法的數(shù)學模型51-52
• 5.3 粒子群算法的基本流程52-53
• 第六章 光伏水泵集群控制系統(tǒng)53-62
• 6.1 群控系統(tǒng)的拓撲結(jié)構(gòu)53-54
• 6.2 群控系統(tǒng)的流量優(yōu)化算法54-58
• 6.2.1 并聯(lián)系統(tǒng)建模54-55
• 6.2.2 群控系統(tǒng)工況確定55-56
• 6.2.3 流量優(yōu)化算法56-58
• 6.3 群控系統(tǒng)的控制策略58-60
• 6.4 仿真驗證60-62
• 第七章 系統(tǒng)設計與實驗結(jié)果62-67
• 7.1 實驗系統(tǒng)架構(gòu)62
• 7.2 實驗系統(tǒng)平臺實物圖62-63
• 7.3 實驗結(jié)果63-67
• 7.3.1 離心泵性能曲線測量63-64
• 7.3.2 功率優(yōu)化分配實驗64
• 7.3.3 陣列電壓穩(wěn)定性對比實驗64-65
• 7.3.4 群控實驗65-67
• 第八章 總結(jié)與展望67-68
• 8.1 本文工作總結(jié)67
• 8.2 未來工作展望67-68
• 參考文獻68-71
• 攻讀碩士學位期間的學術活動及成果清單71

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本文編號：672321