文档介绍：中国石油大学(华东)
硕士学位论文
直驱式永磁同步风力发电机无位置/速度传感器矢量控制研究
姓名:刘星
申请学位级别:硕士
专业:电力电子与电力传动
指导教师:王平;赵仁德
20100501
在卿三维坐标系下分析了囊话阍恚芯苛瞬煌闶噶糠峙浞绞蕉缘缪摘要本文以双浠黄骺刂频闹鼻接来磐椒缌Ψ⒌缦低澄Q芯慷韵蟆=樯芰讼统各组成部分的数学模型;确定了通过对发电机电磁转矩的有效控制实现最大功率追踪的策略;设计了基于转子磁场定向的电流闭环控制系统。在此基础上,在/中搭建了有位置/速度传感器直驱风电矢量控制系统的仿真模型,仿真结果表明系统能够实现最大功率追踪,动、静态性能良好。源型逆变器输出共模电压、直流母线电压利用率、输出电能质量和开关损耗方面的影响,并提出了一种能够有效抑制共模电压的零序分量周期平衡的椒ā为了降低风力发电运行成本,克服实际系统中机械式传感器不易装配等问题,本文研究了基于简化卡尔曼滤波器位置/速度估计算法的无传感器控制技术。选取转子位置和转速作为状态变量,两相定子电流作为输入,建立了永磁同步发电机状态估计离散模型,实现对转子位置和速度的准确估计。仿真结果表明,这种方法能够准确估计出电机的转子位置和转速信息,动静态性能良好,并基于此实现了最大功率追踪控制。本文还研究了基于扩展电动势锁相环的发电机转子位置/速度估计方法,仿真比较表明,简化卡尔曼滤波估计算法在稳态、动态估计性能上要优于这种方法。文章首先完成了双浠黄髑缏返纳杓啤F浯危嘈戳巳諷方法的绦颍笛檠橹ち肆闶噶慷許的影响。然后,进行了风速稳定和突变时的有位置/速度传感器系统的运行实验,实验结果验证了最大功率追踪方案的有效性。最后,编写了简化卡尔曼滤波器估计算法绦颍辛宋尬恢茫俣却ǜ衅魇噶靠刂系统运行实验,实验结果表明所用估计算法能够准确估计出电子转子位置和转速信息。关键词:直驱式永磁同步发电机;最大功率追踪;豢ǘ瞬ǎ晃尬恢茫俣传感器控制
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学位论文作者签名:.童落学位论文作者签名:塞匿日期:疍年冢杭幽四月;日石月多日日期:年‘月弓日关于学位论文的独创性声明学位论文使用授权书本人郑重声明:所呈交的论文是本人在指导教师指导下独立进行研究工作所取得的成果,论文中有关资料和数据是实事求是的。尽我所知,除文中已经加以标注和致谢外,本论文不包含其他人已经发表或撰写的研究成果,也不包含本人或他人为获得中国石油大学6或其它教育机构的学位或学历证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对研究所做的任何贡献均已在论文中做出了明确的说明。若有不实之处,本人愿意承担相关法律责任。本人完全同意中国石油大学6有权使用本学位论文ǖú幌抻谄溆刷版和电子版褂梅绞桨ǖú幌抻冢罕A粞宦畚模垂娑ㄏ蚬矣泄夭棵机构徒谎宦畚模匝踅涣魑D康脑秃徒换谎宦畚模市硌宦畚谋徊樵摹借阅和复印,将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,采用影印、缩印或其他复制手段保存学位论文。保密学位论文在解密后的使用授权同上。指导教师签名:
赫豳燧蠡蕊∥!⒁弧书两第虑把装风电机组嗵ǎ盎芰看,同时我国也跃升为世界第四大风电国刚。风力发电的背景、意义及发展现状荨。,促使世界各国积极寻找清洁的可再生替代能源。在目前开发的可再生能源中,风能蕴量丰富,全球可开发总量约为。我国陆上的风能可开发利用储量约为×鮉由辖?晒┛7⒌姆缒艽⒘浚布圃加风力发电是利用风能的一种有效方式,进入世纪以来,世界风电装机容量不断大幅增加,截至年末。全球累计装机容量达§”。据预测,.年,全球风电平均每年将增加蛘淄撸缌Ψ⒌绫亟ǔ晌R桓銮熬肮憷ǖ男滦说缌κ谐我国的并网风电始于上世纪年代,单机容量已由开始时的,逐步发展至现在的和萘课V魈澹、透呷萘糠⒄沟南肿础R孕疆金风、北京华锐和东方汽轮机厂为主的国内余家风电整机制造企业,不断加大风电机组的研发投入,推动着我国风电机组国产化的早日实现。截至年底,我国己累计安。尽管风电的发展仍然存在如风能资源预报不精确、电网对风电的适应能力受限、海上风电开发难度大等问题,但是其经济优势越来越明显,世界各国对风电发展充满信心。风能储量巨大,是无污染的清洁能源。近几年来,风力发电的快速发展,也促进了风力发电技术不断发展进步。弈晡夜缌Ψ⒌缱盎芰勘浠榭图中国痛笱华东沂垦宦畚。蕖蕖蕖掼∞∞∞∞∞∞
兄:,兄匾5囊换罚墙空气中的风能吸收转换成机轴上的动能,为发电机提供机械功率的装置。按照结构分为水平轴和垂直轴风力机两类,其中,水平轴风力机是风力发电中最常用的机型【。根据贝兹理论【,风力机轴上吸收的机械功率可以用下式表示: