本文關(guān)鍵詞：風(fēng)電最大功率捕獲控制系統(tǒng)研究及其工程實現(xiàn)，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：風(fēng)力發(fā)電在全球二次能源產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)中的比例正在逐年增加。近年來,結(jié)構(gòu)相對簡單、維護成本較低且運行效率較高的直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電(PMS G)技術(shù)有了較快的發(fā)展,有關(guān)這方面的研究越來越多。本論文將針對這種風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究問題,提出一種新的最大功率點追蹤控制的解決方法,使得相應(yīng)的控制策略能夠采用面向問題的算法元件進行圖形化組態(tài),還能夠在多平臺的環(huán)境中執(zhí)行,并具有可視化的實時監(jiān)控功能。為達成上述目標,本論文以直驅(qū)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)為研究對象。首先分析其系統(tǒng)結(jié)構(gòu),并建立相應(yīng)的數(shù)學(xué)模型。其次以最大功率點的追蹤控制(MPPT)為本論文研究的重點,分析了兩種MPPT控制算法仿真的參考示例——PISM仿真和Matlab仿真,總結(jié)了它們的優(yōu)缺點,說明該方法的局限性。然后針對本課題的難點,在SEPIC電路算法原理的基礎(chǔ)上,應(yīng)用一種可跨平臺執(zhí)行的工業(yè)控制通用組態(tài)技術(shù),即IAP控制平臺技術(shù),利用其重構(gòu)特性開發(fā)設(shè)計了SEPIC電路組態(tài)元件并對其進行了測試,測試結(jié)果驗證了該元件的正確性。最后結(jié)合該元件在IAP控制平臺上對PMSG風(fēng)力機系統(tǒng)進行了仿真研究,MPPT控制算法采用勻速爬山法和變速爬山法,分析在各種風(fēng)速條件下PMSG風(fēng)力機系統(tǒng)最大功率追蹤控制的性能,將IAP仿真實驗結(jié)果與一個已知PMSG發(fā)電系統(tǒng)研究實例的仿真實驗結(jié)果進行對比分析,對兩個MPPT算法的控制性能進行了比較,總結(jié)出它們各自的特點,驗證了在IAP控制平臺上實現(xiàn)MPPT控制算法仿真研究的可行性。實驗結(jié)果表明,應(yīng)用IAP控制平臺技術(shù),以圖形元件組態(tài)方式設(shè)計、開發(fā)MPPT控制算法是風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)自動化技術(shù)發(fā)展的有效途徑。這不僅體現(xiàn)在IAP控制組態(tài)的仿真結(jié)果可直接植入實際工程的硬件控制器中,而且體現(xiàn)在利用IAP的軟件工具,人們可以在風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的運行過程中對其進行在線分析和優(yōu)化,為MPPT控制算法的工程實現(xiàn)提供了一種新的方法
【關(guān)鍵詞】：直驅(qū)永磁同步風(fēng)力發(fā)電 最大功率跟蹤 圖形化組態(tài) IAP SEPIC電路 控制平臺
【學(xué)位授予單位】：福州大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TM614;TP273
【目錄】：

• 摘要3-4
• Abstract4-8
• 第一章 緒論8-17
• 1.1 研究背景與意義8-9
• 1.2 研究現(xiàn)狀分析9-15
• 1.2.1 風(fēng)力發(fā)電最大功率捕獲(MPPT)的原理9-13
• 1.2.2 風(fēng)力發(fā)電最大功率捕獲(MPPT)工程實現(xiàn)方法13-15
• 1.3 本文主要內(nèi)容與創(chuàng)新點15-17
• 第二章 PMSG風(fēng)力發(fā)電機模型17-30
• 2.1 概述17-18
• 2.2 模型構(gòu)建18-25
• 2.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)18-19
• 2.2.2 數(shù)學(xué)模型19-25
• 2.3 MPPT控制方法的實現(xiàn)示例25-30
• 2.3.1 MPPT控制方法的實現(xiàn)——PSIM仿真25-26
• 2.3.2 MPPT控制方法的實現(xiàn)——Matlab仿真26-30
• 第三章 基于IAP控制平臺的SEPIC電路仿真技術(shù)30-49
• 3.1 IAP平臺概述30-31
• 3.2 IAP平臺控制策略組態(tài)軟件31-35
• 3.2.1 IAPlogic軟件特點31-32
• 3.2.2 IAPlogic軟件功能32-35
• 3.3 IAP平臺控制策略組態(tài)元件封裝技術(shù)35-37
• 3.3.1 組態(tài)元件簡介35-36
• 3.3.2 IAP元件擴展性36
• 3.3.3 SEPIC元件開發(fā)的科學(xué)價值36-37
• 3.4 SEPIC電路仿真原理及元件封裝37-46
• 3.4.1 SEPIC電路仿真原理分析37-40
• 3.4.2 SEPIC元件封裝40-46
• 3.5 SEPIC電路仿真實驗對比46-49
• 3.5.1 結(jié)果正確性46-48
• 3.5.2 方法先進性48-49
• 第四章 MPPT算法研究及實驗49-62
• 4.1 概述49-50
• 4.2 基于IAP平臺的風(fēng)電最大功率捕獲控制系統(tǒng)實現(xiàn)50-55
• 4.3 仿真實驗對比55-61
• 4.3.1 勻速爬山法與示例結(jié)果對比55-59
• 4.3.2 變速爬山法與勻速爬山法對比59-61
• 4.4 工程實現(xiàn)可行性分析61-62
• 結(jié)論62-64
• 參考文獻64-67
• 附錄67-77
• 致謝77-78
• 個人簡歷78
• 在讀期間發(fā)表的學(xué)術(shù)論文及參與的項目78

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本文編號：300251