了解：直驱式永磁同步风力发电机转速控制策略研究

liukai · 发表于 2023-2-22 17:19:24

　　·哈尔滨工业大学

　　·武汉理工大学

　　·华北电力大学

　　·北方工业大学

　　·《中国电机工程学报》200

　　·中南林业科技大学

　　·吉林大学

　　风力发电技术是解决能源、环境等问题的重要手段,在当今世界提倡环保和可持续的大背景下得到了广泛的重视。由于直驱式风机取消了齿轮箱等易损机构,且永磁同步电机能量密度高、低电压穿越能力强,使得直驱式永磁同步风力发电机具有发电效率高,运行可靠性高等优点,逐渐成为大型变速恒频风电机组的主要发展方向。因为直驱式永磁同步风力发电机组存在非线性,且在跟踪最大风能时跟踪转速轨迹非预知,为了达到较好的转速跟踪效果,对该系统的自适应控制策略研究具有较高的实际意义。本文主要研究直驱式永磁同步风力发电机组在风速非预知条件下的转速控制问题。建立了直驱式永磁同步风力发电系统的数学模型,分析了风力机转速控制的目标,并分别对简化数学模型和精确数学模型进行研究,设计了自适应转速跟踪控制器。针对三阶简化模型这一目前风力机转速控制研究中最常用到的数学模型,基于周期性有效平均风速假设及系统结构特性,提出稳态跟踪条件下的理想电流是一个外系统的输出,然后根据系统的对称特性构直驱转台的相关资讯可以到我们网站了解一下，从专业角度出发为您解答相关问题，给您优质的服务！

　　(本文共59页)

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　　权威出处：

　　哈尔滨工业大学硕士论文 2017年

　　武汉理工大学

　　风能与太阳能及水能一样,都属于绿色能源范畴,它们具有无污染、使用范围广和储量丰富等优点。但是,相对于其他类型绿色能源来说,风能又具有较高的随机性和不确定性,在使用风力发电系统发电时,由于风能的不确定性,会使发电的质量受到很大影响,如果负载也是时变的,则整个发电系统的控制难度就会更大,基于上述原因,使得风能的利用难度要大于其他绿色能源的利用。永磁同步风力发电机由于维护成本低、机械损耗小、运行效率高等优点而成为继双馈感应风力发电机组之后的又一重要机型而受到广泛关注,并逐渐开始投入使用,掌握其运行特性并提高风力发电机组的风能捕获效率是风力发电领域的重要研究课题。论文首先介绍了研究风力发电的意义以及国内外风力发电的发展现状,研究了风力发电技术的原理,比较了恒频恒速风力发电技术与变速恒频风力发电技术,对它们各自的优缺点进行了分析。第二,通过与双馈风力发电系统的比较,介绍了直驱式永磁同步风力发电系统的结构特点。比较了双PWM变流电路相对于不...

　　(本文共69页)

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　　权威出处：武汉理工大学硕士论文 2013年

　　华北电力大学

　　在减少温室气体排放和保护生态环境成为人类面临的重大课题的背景下,大规模利用以风力发电为代表的可再生能源势在必行。针对作为主流机型的直驱永磁同步风力发电系统,本文分别搭建了风力发电系统的机械部分、电机部分、整流部分、逆变部分的仿真模型,并研究了其主要的控制策略。首先,深刻了解了风涡轮机的运行原理和变桨距控制策略,并搭建了在大型风力发电机组中广泛采用的变桨距控制系统的简化模型。基于该模型在风资源模型的作用下,分析了运行点的桨距角变化率;验证了变桨距控制策略的正确性。为进一步研究直驱永磁同步风力发电系统控制策略奠定了坚实而稳固的基础。其次,在全风速范围内,带有速度观测器的风力发电系统模型运用变桨距控制策略有效限制了风力发电机组的转速;将观测转速与系统参数相结合保证了风力利用系数的最大值,最终实现了最大风能捕获控制。仿真结果证明了直驱永磁同步风力发电机组速度观测器法具有实用的控制效果。最后,利用同步逆变器与同步发电机相似的下垂特性,将准...

　　(本文共55页)

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　　权威出处：华北电力大学硕士论文 2015年

　　北方工业大学

　　近年来,随着能源需求的不断增加和常规能源在应用中所带来的一系列问题,诸如环境污染、原材料价格高涨等,世界各国都在积极的寻求可持续的、清洁的新能源来代替常规能源,于是,风能作为发展最早的新能源,得到了各国政要和专家的高度重视。由于直驱式永磁同步风力发电机组能量转换效率高,可靠性高,并网控制方法简单,在风力发电系统中得到了越来越广泛的应用。本文围绕直驱式永磁同步风力发电机组用的变频器的控制策略展开讨论,基于变流器的数学模型,对机侧变流器和网侧变流器的控制策略进行了研究,并给出了仿真和实验结果,对控制策略进行了验证。首先,本文探讨了直驱式风力发电机组的并网方式、拓扑结构等,并在此基础上论述了风力发电机组的运行控制和并网控制技术,以及变流器在并网前后的不同运行方式。其次,分别研究了永磁同步电机和电压源PWM整流器在静止和旋转坐标系下的数学模型,论述了机侧变流器及永磁同步电机的矢量控制策略的基本原理,以及网侧变流器的电压定向控制策略问题,...

　　(本文共54页)

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　　权威出处：北方工业大学硕士论文 2010年

　　中国电机工程学报

　　在分析变桨距执行机构动作滞后及变桨速度限制带来的功率波动问题基础上,针对直驱式永磁同步风力发电机(permanent magnet synchronous generator,PMSG)系统,提出全风况下结合变桨距控制的双模功率控制策略。低于额定风速时,采用基于转速反馈的...

　　(本文共7页)

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　　权威出处：《中国电机工程学报》2009年33期

　　中南林业科技大学

　　当前,我国数控机床的性价比优势正在不断丢失,本质原因并不是机床的加工精度与国外机床有太大差距,而是国外机床在可靠性方面具有非常明显的优势。因此,增强我国数控机床的可靠性对于提高我国数控机床的竞争力尤为重要,其中,数控转台的可靠性对于数控机床的可靠性有着非常关键的作用。因此对直驱式数控转台进行可靠性研究是必需的。本文主要研究内容包括:1、本研究基于直驱技术设计出直驱式数控转台,确定其设计要求,对其关键零部件进行选型、计算及校核,基于其主轴进行特性分析并用Ansys Workbench软件校核,确定直驱式数控转台的设计在驱动力矩、转速、精度等方面满足数控机床的使用要求;2、收集样机试验、内场试验和用户使用情况下的可靠性数据,汇总得到50组有效可靠性数据,计算出可靠性的常用指标并基于威布尔分布建立可靠性数据模型,确认设计的直驱式数控转台的可靠性相关情况,其中平均故障间隔时间为MTBF=436.24h,为改进直驱式数控转台进一步提高其可...

　　(本文共107页)

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　　权威出处：中南林业科技大学硕士论文 2018年

　　吉林大学

　　直驱式电液伺服控制系统(Direct Drive Volume Control,DDVC),是一种电子技术与液压技术融合的新型控制系统。该系统中,去掉传统液压阀控系统中的节流阀、溢流阀以及换向阀等高污染、高故障率、高成本的阀元件,通过交流伺服电机直接驱动双向泵为系统提供动力,以调节交流伺服电动机转向与转速的方式,对系统进行精密控制。该系统具有灵活性高、体积小、易于集成、操作方便以及节能高效等优越性,尤其在大功率的工作环境中,其节能效果越发显著,已经在国内外很多领域大放异彩。新的技术,必然需要经历一段技术推广和应用领域扩展的时间,虽然DDVC的优越性毋庸置疑,但其在国内的应用范围并不是很广。究其原因,主要是因为直驱式电液伺服控制系统在国内的推广时间不够长,且很多具体领域的应用无例可循,需要不断实验以求在应用上的突破。本课题源于“20MN压剪试验机”项目,大载荷的材料试验机本身消耗的能源是十分巨大的,为此,对DDVC系统进行研究,并...

　　(本文共84页)

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　　权威出处：吉林大学硕士论文 2018年