由于扭力型變的存在,大功率、長出軸風力機在實際運行過程中,傳動鏈部分會表現(xiàn)出柔性傳動的特性。為簡化模擬的難度,傳統(tǒng)風力機模擬系統(tǒng)往往忽略風力機的柔性特性,但但會使風力機模擬的精確度有所降低。針對這一問題,本文提出了一種基于永磁同步電動機轉矩閉環(huán)控制的大功率風力機柔性傳動特性的模擬方法,使模擬機組復現(xiàn)了實際風力機傳動部分的柔性特性。首先,建立實際風力機的風速模型,風力機模型和柔性傳動機構模型,并將風力機參數(shù)按比例縮小至模擬系統(tǒng)可模擬的范圍內,然后建立模擬用永磁同步電機在三相靜止坐標系、兩相靜止坐標系（α-β坐標系）和兩相同步旋轉坐標系（d-q坐標系）下的數(shù)學模型,簡述了空間矢量脈寬調制技術（SVPWM）和基于矢量控制的永磁同步電機轉矩控制策略。在Matlab/Simulink環(huán)境下建立了模擬系統(tǒng)的仿真模型,通過轉矩閉環(huán)控制的方法使模擬電機復現(xiàn)出大功率風力機柔性傳動特性。針對風速突變和負載轉矩突變的情況,以風力機等效高速軸轉矩為給定轉矩,模擬系統(tǒng)可以很好地復現(xiàn)實際風力機的柔性振蕩特性,兩者振蕩頻率幅值等均吻合。此外采用機電系統(tǒng)類比的方法對模擬系統(tǒng)可以模擬的范圍進行了理論分析,在仿真系統(tǒng)中得... 

【文章來源】：南京郵電大學江蘇省

【文章頁數(shù)】：81 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

非直驅型風力機實際系統(tǒng)示意圖

暇┯實绱笱ёㄒ笛?凰妒墾芯可??宦畚?第一章 緒論5設計，非直驅型風力機模擬系統(tǒng)示意圖如下圖1.2所示。圖1.2 非直驅型風力機模擬系統(tǒng)示意圖非直驅型風力機模擬系統(tǒng)包括實時模型仿真部分，電機驅動部分和模擬電機部分。其中實時模型仿真部分用于實時解算建立的風速、風力機和傳動機構模型等，根據(jù)合適的模擬策略，從而實現(xiàn)風力機的模擬算法，并且最終給出一個參考的轉矩或者轉速信號，輸出到電機驅動中，由電機驅動跟隨參考指令，控制模擬電機轉動，輸出期望的轉矩或者轉速，帶動風力發(fā)電機發(fā)電并網[7]。由于要求模擬的實時性和可靠性且風力機模型的非線性特性，所以往往實時模型仿真和解算采用高性能的數(shù)字處理芯片（DSP等）完成，本文采用半物理仿真平臺RT-LAB代替數(shù)字芯片，其優(yōu)越性是可以實時通過改變Matlab-Simulink仿真模型相關參數(shù)

第二章 實際風力機系統(tǒng)的數(shù)學模型及建模分析與風力機模型建模研究隨機性，表現(xiàn)在其速度和方向隨著時間在不斷變化，能量和功率也會能是短期的高頻的波動，也可能是晝夜變化或者季節(jié)變化所帶來的長風向方面，由于現(xiàn)在的風力機都設計有偏航系統(tǒng)，能保證風力機葉片，因此，可以忽略風向對風力機組發(fā)電的影響。如下圖2.1所示為風速，可以看出此時的風速在6.5m/s到7.5m/s的范圍內波動，這種風速短期情況和氣候引起。

【參考文獻】：
期刊論文
[1]模塊式軸向磁場磁通切換永磁電機控制策略[J]. 張蔚,王文林,於鋒.  控制工程. 2017(11)
[2]風力機大型化發(fā)展中的總體設計技術[J]. 張興偉,陳嚴.  新能源進展. 2013(03)
[3]權威發(fā)布:重量級研究報告受矚目[J]. 趙靚,蘇曉.  風能. 2011(11)

博士論文
[1]基于永磁無刷直流電動機的風力機模擬系統(tǒng)研究[D]. 郭鴻浩.南京航空航天大學 2014
[2]驅動空調壓縮機的永磁同步電動機的控制技術研究[D]. 儲劍波.南京航空航天大學 2010

碩士論文
[1]無位置傳感器無刷直流電機SVPWM的研究與設計[D]. 郭浪千.中南林業(yè)科技大學 2017
[2]電動汽車永磁同步電機控制系統(tǒng)[D]. 徐明萌.南昌航空大學 2017
[3]新能源汽車電機驅動控制系統(tǒng)的研究[D]. 吳琦.遼寧工業(yè)大學 2017
[4]永磁同步電機伺服系統(tǒng)的死區(qū)效應補償方法研究[D]. 張岌淼.重慶大學 2015
[5]直驅型永磁同步電動機弱磁控制方法的研究[D]. 李志林.河北工業(yè)大學 2015
[6]永磁直驅風力發(fā)電機組仿真與最優(yōu)運行研究[D]. 沈洋.沈陽工程學院 2015
[7]青島世園會標志性景觀塔抗震和抗風性能分析研究[D]. 徐源.山東建筑大學 2014
[8]基于滑模觀測器的PMSM無位置傳感器矢量控制的研究[D]. 劉軍.浙江大學 2014
[9]風力發(fā)電機組傳動鏈建模仿真研究[D]. 王娜.東北大學 2013
[10]永磁同步電機低速控制策略研究[D]. 陳為奇.北方工業(yè)大學 2012



本文編號：2994854