收藏本站
《湘潭大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

开关磁阻风电系统控制技术研究

黄曌  
【摘要】: 近年来随着能源问题的日益加剧,可再生能源的使用已经成为能源结构的必然发展趋势。风能因其简单清洁,机动灵活的优点,能够切实满足当今社会的能源需求,风力发电行业在我国正处于蓬勃兴起的态势。 本文主要基于开关磁阻发电机(Switched Reluctance Generator, SRG)在风力发电场合的应用,针对相关的控制技术展开了较为全面的探索,包括了详尽的理论分析以及仿真研究。 首先,本文在查阅大量文献资料的基础上,简要总结了风能资源利用的历史及发展进程,介绍了几种常用的变速风力发电机组,并提出开关磁阻风力发电机组的独特优势,以及在国内外取得的傲人成果,进一步明确了研究意义。其次,阐述了开关磁阻发电系统的工作原理,针对其实际工作中的非线性进行了深入的分析,并讨论了SRG的三种控制方式,对自励模式下的发电、建压过程进行了深入探讨。在傅里叶级数的基础上建立了SRG的非线性数学模型,并在MATLAB仿真平台上构建了相应的仿真模型。 其三,着重探讨了电流斩波控制方式(CCC)下SRG系统的运行,对SRG开环与闭环状态下的工作状况进行比较,针对输出电压的谐波抑制问题,详细阐述了电压闭环控制系统的设计过程。电压闭环控制器分别采用常规PID与模糊PID控制方式以达到稳压,并在此基础上对滤波电容进行优化,进而提出了等效串联电阻的概念。仿真实验证明,在中低风速范围下可以取得良好的控制效果。 其四,着重探讨了SRG的角度位置控制(APC),针对单脉冲模式下,电压闭环控制器失效的问题,提出了励磁角度的闭环控制策略,通过电机的工作状态变化对开通角与关断角进行动态调节,从而控制绕组电流,保证输出电压的稳定。仿真实验证明,励磁角度的闭环控制方案为SRG系统在高风速、重负载等环境下的稳定发电提供了有效的手段和工具。 其五,着重解决开关磁阻风力发电系统中交流输出的电能质量问题,提出利用SVPWM过调制技术作为逆变单元的技术支撑,在SRG风电系统已经获得理想的直流输出的基础上,交流输出的质量就主要取决于逆变电路的性能。相关的仿真实验可以证明,SVPWM过调制技术能保证发电系统具有优良的静态与动态性能,实现稳定供电,能够切实满足用电用户的需要。 本文相关的仿真研究都取得了良好的控制效果,验证了控制方案的可行性和正确性,为SRG风力发电机组的实际工程应用提供了一定的指导意义。
【学位授予单位】:湘潭大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TM352

手机知网App
【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 刘香;开关磁阻风力发电功率控制技术研究[D];湘潭大学;2011年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周鹤良;;我国风力发电产业发展前景与策略[J];变流技术与电力牵引;2006年02期
2 李珍国;魏艳君;阚志忠;漆汉宏;;基于四电平功率变换电路的开关磁阻电机瞬时转矩控制[J];电工技术学报;2007年08期
3 杨俊华;李建华;吴捷;杨金明;;无刷双馈风力发电机组的模糊自适应控制[J];电机与控制学报;2006年04期
4 李声晋,励庆孚,卢刚,刘荡波;开关磁阻起动/发电机功率变换器拓扑[J];电力电子技术;2001年01期
5 周熙炜;刘卫国;马瑞卿;骆光照;;一种SVPWM两相调制的过调制技术实现[J];电力电子技术;2008年01期
6 刘皓明,戚庆茹,李扬,倪以信;中点钳位式三电平STATCOM的动态相量建模与仿真[J];电力自动化设备;2005年08期
7 范子荣;张友鹏;;基于Matlab的自适应模糊PID控制器的设计[J];电气传动自动化;2006年03期
8 郑家伟;鲍延杰;董萍;林炯康;张祝;;开关磁阻电机在风力发电中的应用[J];电气技术;2009年08期
9 严加根;刘闯;严利;刘迪吉;;基于MATLAB的开关磁阻发电机系统的非线性建模与仿真[J];河海大学学报(自然科学版);2006年01期
10 方天治,赵德安;开关磁阻发电机的控制模式及仿真研究[J];计算机仿真;2004年04期
中国博士学位论文全文数据库 前4条
1 纪良文;开关磁阻电机调速系统及其新型控制策略研究[D];浙江大学;2002年
2 郑洪涛;开关磁阻电动机驱动系统建模及其控制策略研究[D];浙江大学;2003年
3 严加根;航空高压直流开关磁阻起动/发电机系统的研究[D];南京航空航天大学;2006年
4 薛梅;开关磁阻电机非线性建模方法及智能控制策略研究[D];天津大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前6条
1 吴韬;小功率开关磁阻发电系统的理论研究与实践[D];南京航空航天大学;2003年
2 严利;基于MATLAB/SIMULINK开关磁阻电机非线性建模方法研究与实践[D];南京航空航天大学;2005年
3 胡海燕;开关磁阻风力发电系统研究[D];浙江大学;2005年
4 谢连军;永磁风力发电机并网逆变器的设计与仿真[D];新疆大学;2006年
5 吕佃顺;开关磁阻风力发电机控制器设计与实验研究[D];山东大学;2008年
6 田传帮;基于开关磁阻电机的风力发电系统的研究[D];江苏大学;2009年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 乔维德;;感应电机的模糊免疫控制研究[J];安徽电气工程职业技术学院学报;2009年03期
2 范程华;朱武;;专家PID温度控制在高真空磁控溅射镀膜机中的应用研究[J];合肥师范学院学报;2009年03期
3 张建功;刘宝权;刘佳伟;;液压AGC电液伺服系统单神经元自适应控制与仿真研究[J];鞍钢技术;2006年03期
4 胡龙军;陈一波;陶吉利;;基于神经网络参数自整定PID控制的应用[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2009年06期
5 刘国璧;袁宏俊;孙群;孟涛;;基于模糊神经网络的刘翔110m栏成绩预测[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年01期
6 沈亚斌;赵涛;陈桂;;过程控制系统课程教学改革的探索与实践[J];安徽电子信息职业技术学院学报;2011年06期
7 陈跃东,郎朗;用FUZZY-PID控制器实现控制参数的自整定[J];安徽工程科技学院学报;2002年03期
8 武昌俊;PID模糊控制器的改进[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2004年01期
9 周力;王冠凌;;城市路口多相位智能交通信号控制[J];安徽工程科技学院学报(自然科学版);2006年04期
10 康国磊;黄春;江泳;;智能烟叶烤房控制系统的设计[J];安徽农业科学;2009年14期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 龙威;袁锐波;曾浩;张宗成;;压电式气动伺服阀控制策略的研究[A];第十五届流体动力与机电控制工程学术会议论文集[C];2011年
2 鲁胜利;卢彩虹;周黎明;刘波;周建梅;;节能减排与可再生能源的开发利用[A];2011中国环境科学学会学术年会论文集(第四卷)[C];2011年
3 王雷;朱熀秋;陈艳;;二自由度交流磁轴承参数自整定模糊PID控制器研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 修杰;夏长亮;;开关磁阻电机的模糊自适应PID控制[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
5 翁小雄;翦俊;;短时交通流频谱分析与预测[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
6 乔美英;兰建义;;模糊逻辑神经网络控制在交流调速系统中的仿真研究[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
7 李俊丽;张光辉;祝晓红;;新型智能变增益单神经元PID控制算法[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
8 王旭光;孙衢;;基于模糊免疫控制的PI调速器设计[A];第二十七届中国控制会议论文集[C];2008年
9 薛玉春;萩原一郎;张义民;;混合动力电动汽车的振动建模与仿真研究[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
10 ;Research of PID Parameter Optimization Based-on Cultural Based Ant Colony Algorithm for Superheated Steam Temperature[A];第二十九届中国控制会议论文集[C];2010年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 冷欣;船用增压锅炉汽包水位预测控制方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
2 许爱德;开关磁阻电机在船舶电力推进中的应用研究[D];大连海事大学;2010年
3 汪木兰;神经网络硬化实现的共性技术在电力传动中应用研究[D];合肥工业大学;2010年
4 张红兵;基于ARM的双丝脉冲MIG高速焊分布式控制系统的研究[D];华南理工大学;2010年
5 罗石;线控转向系统主动安全预测控制策略的研究[D];江苏大学;2010年
6 程如岐;基于Z拓扑的光伏并网逆变器研究[D];南开大学;2010年
7 南栋祥;具突变性对象的量子神经网络突变波函数及权重波函数的分析与研究[D];昆明理工大学;2009年
8 王道涵;新型磁通切换型磁阻电机系统的分析、设计与控制研究[D];山东大学;2010年
9 杨建强;四频差动激光陀螺相关技术研究[D];国防科学技术大学;2010年
10 张伯松;中国风电产业融资问题研究[D];中国地质大学(北京);2011年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 冯小冬;基于模糊PID控制的呼吸机压力控制研究[D];南京医科大学;2010年
2 汪步云;水下作业机械手抓取力伺服控制的研究[D];安徽工程大学;2010年
3 徐旭;基于ARM的电阻点焊控制器[D];南昌航空大学;2010年
4 苗晋玲;基于ARM的三自由度直升机嵌入式控制系统设计[D];南昌航空大学;2010年
5 马爱清;真空差压铸造系统加压模型建立与控制算法设计[D];南昌航空大学;2010年
6 邵建桥;液压混合动力汽车能量再生系统特性仿真研究[D];山东科技大学;2010年
7 岳光亮;基于液压制动行星调速软起动系统的研究设计[D];山东科技大学;2010年
8 高丽丽;大功率电动汽车多功能智能快速充电机的研究[D];山东科技大学;2010年
9 于振涛;矿用液压支架搬运车辆结构设计与液压驱动系统性能研究[D];山东科技大学;2010年
10 刘鲁艳;基于PJR-2X型喷浆机器人的开放式算法平台研究与设计[D];山东科技大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 胡义华;陈昊;徐瑞东;胡贤新;王小昆;;一种两阶段变步长最大功率点控制策略[J];电工技术学报;2010年08期
2 熊立新;高厚磊;徐丙垠;;开关磁阻发电机最大输出功率的控制原则[J];电机与控制学报;2009年02期
3 刘其辉,贺益康,赵仁德;变速恒频风力发电系统最大风能追踪控制[J];电力系统自动化;2003年20期
4 王丰收;沈传文;孟永庆;;基于MPPT算法的风力永磁发电系统的仿真研究[J];电气传动;2007年01期
5 赵佩宏;李建林;鄂春良;;变速风力机的最大风能捕获控制策略研究[J];电气传动;2009年06期
6 郑家伟;鲍延杰;董萍;林炯康;张祝;;开关磁阻电机在风力发电中的应用[J];电气技术;2009年08期
7 高俊莹;徐建军;许爱华;赵玉峰;蒋生友;;风能利用系数模糊控制策略的研究[J];电气技术;2009年08期
8 尹明;李庚银;张建成;赵巍然;薛轶峰;;直驱式永磁同步风力发电机组建模及其控制策略[J];电网技术;2007年15期
9 张新房,徐大平;风力发电机组的变论域自适应模糊控制[J];控制工程;2003年04期
10 薛桁,朱瑞兆,杨振斌,袁春红;中国风能资源贮量估算[J];太阳能学报;2001年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 严加根;航空高压直流开关磁阻起动/发电机系统的研究[D];南京航空航天大学;2006年
2 熊立新;变速直驱开关磁阻风力发电机输出功率控制[D];山东大学;2009年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 王治平;开关磁阻电机振动特性及控制系统设计研究[D];河海大学;2001年
2 胡海燕;开关磁阻风力发电系统研究[D];浙江大学;2005年
3 张磊;开关磁阻风力发电机的研究[D];北京交通大学;2008年
4 吕佃顺;开关磁阻风力发电机控制器设计与实验研究[D];山东大学;2008年
5 顾明磊;开关磁阻电机发电控制系统的研究[D];华中科技大学;2007年
6 瞿兴鸿;直驱永磁同步风力发电控制系统的研究与设计[D];重庆大学;2008年
7 王彦国;直驱式风力发电系统及其控制策略研究[D];华北电力大学(北京);2009年
8 田传帮;基于开关磁阻电机的风力发电系统的研究[D];江苏大学;2009年
9 佘峰;永磁直驱式风力发电系统中最大功率控制的仿真研究[D];湖南大学;2009年
10 钟坤炎;开关磁阻风力发电系统建模与研究[D];湘潭大学;2009年
【二级引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 王斐;基于FPGA的开关磁阻风力发电并网逆变控制系统的设计[D];山东大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 周鹤良;;我国风力发电产业发展前景与策略[J];变流技术与电力牵引;2006年02期
2 周璜;魏利平;;变频技术在风力发电中的应用[J];变频器世界;2005年04期
3 梁振鸿,温旭辉;应用过调制技术扩展永磁同步电机运行区域[J];电工电能新技术;2003年01期
4 薛向党;黎家玲;;开关磁阻电动机角度最佳控制的研究方法与数值仿真[J];电工技术学报;1992年02期
5 张桂斌,徐政;最小开关损耗VSVPWM技术的研究与仿真[J];电工技术学报;2001年02期
6 庄朝晖,熊有伦;一种简单的三电平逆变器PWM控制算法[J];电工技术学报;2001年02期
7 李声晋,励庆孚,卢刚;开关磁阻发电系统数学建模[J];电工技术学报;2001年04期
8 纪良文,蒋静坪,何峰;基于径向基函数神经网络的开关磁阻电机建模[J];电工技术学报;2001年04期
9 郑洪涛,蔡际令,蒋静坪;基于变结构模糊神经网络的开关磁阻电动机非线性模型[J];电工技术学报;2001年06期
10 陈昊,谢桂林;开关磁阻发电机系统研究[J];电工技术学报;2001年06期
中国博士学位论文全文数据库 前3条
1 赵为;太阳能光伏并网发电系统的研究[D];合肥工业大学;2003年
2 谢震;变速恒频双馈风力发电模拟平台的研究[D];合肥工业大学;2005年
3 葛宝明;交流传动系统的新型控制策略[D];浙江大学;2000年
中国硕士学位论文全文数据库 前7条
1 李勤;无刷双馈风力发电机系统的研究[D];浙江大学;2002年
2 吴韬;小功率开关磁阻发电系统的理论研究与实践[D];南京航空航天大学;2003年
3 张慧;开关磁阻发电机系统的研究[D];浙江大学;2003年
4 严利;基于MATLAB/SIMULINK开关磁阻电机非线性建模方法研究与实践[D];南京航空航天大学;2005年
5 胡海燕;开关磁阻风力发电系统研究[D];浙江大学;2005年
6 邵长久;基于DSP的开关磁阻电机模糊控制研究[D];大连理工大学;2006年
7 杨丽;开关磁阻电机的损耗及热分析研究[D];南京航空航天大学;2006年
【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 刘勤,李岳生,高超;电气传动控制系统新一簇——开关磁阻电机调速系统[J];上海冶金高等专科学校学报;1995年02期
2 蒯松岩,谭国俊,张玉祝;嵌入式实时操作系统在开关磁阻电机控制系统中的应用[J];低压电器;2005年05期
3 何莉,万沛霖,肖蕙蕙;PID型模糊控制器在开关磁阻电机驱动系统中的应用[J];中小型电机;2004年04期
4 詹琼华,刘迪吉,高超;开关磁阻电机驱动系统的工业应用[J];电工技术杂志;1994年04期
5 叶华峰,王双红,詹琼华;2.2kW开关磁阻电机驱动系统的设计[J];中小型电机;2005年02期
6 张志军;开关磁阻电机调速系统的构成及控制[J];郑州轻工业学院学报(自然科学版);2005年02期
7 曹志亮,樊小明,朱学忠;分马力开关磁阻调速电动机及其应用[J];电工技术杂志;1994年04期
8 步勇兵,高超;用开关磁阻电动机调速系统改造龙门刨床[J];制造技术与机床;1997年06期
9 李声晋,卢刚,马瑞卿,励庆孚;开关磁阻组合起动机/发电机设计及试验[J];中国电机工程学报;2000年02期
10 陈云霞;开关磁阻调速系统概述[J];矿山机械;2004年10期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 陈昊;;开关磁阻调速电机系统研究[A];中国仪器仪表学会测控技术在资源节约和环境保护中的应用学术会议论文集[C];2001年
2 项倩雯;孙玉坤;张新华;;基于SVM-GA的磁悬浮开关磁阻电机优化设计[A];中国自动化学会控制理论专业委员会C卷[C];2011年
3 陈昊;徐瑞东;邵佐;;开关磁阻调速电动机系统电流频谱测试[A];江苏省电工技术学会成立十周年庆典暨2004年学术年会论文集[C];2004年
4 胡世敏;刘卫华;;55kW开关磁阻电机调速系统[A];赣闽皖苏湘五省煤炭学会联合学术交流会论文集[C];2004年
5 陈昊;;新型风力发电机系统研究[A];新能源与可再生能源的开发与利用——江苏省能源研究会第五届会员代表大会暨第九届学术年会论文集[C];2003年
6 肖芳;;一种开关磁阻电动机的控制方法[A];江苏省电工技术学会成立十周年庆典暨2004年学术年会论文集[C];2004年
7 白宏峰;;开关磁阻电动滚筒在带式输送机驱动装置上的应用前景[A];第十三届全国煤矿自动化学术年会、中国煤炭学会自动化专业委员会学术会议论文集[C];2003年
8 赵德安;茅靖峰;施凯;;基于DSP的车用开关磁阻起动/发电机控制系统[A];第二十四届中国控制会议论文集(下册)[C];2005年
9 陈昊;;新型变速风力发电机及其控制系统研究[A];长三角清洁能源论坛论文专辑[C];2005年
10 闫志平;高超;杜忠;陈宗根;;电牵引采煤机用开关磁阻电机的研制[A];中国煤炭学会煤矿机电一体化专业委员会、中国电工技术学会煤矿电工专业委员会2004年学术年会论文集[C];2004年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 徐丙垠 博士;畅想开关磁阻电动机(SRD)的未来[N];科技日报;2006年
2 徐丙垠 博士;开关磁阻调速电动机显示三重功效[N];科技日报;2006年
3 记者 刘传书;风力发电打开“效益之门”[N];科技日报;2009年
4 本报记者杨爱新;直驱动力带领家电业轻松起舞[N];中国经营报;2002年
5 张秀贵;科技成张店经济发展强力引擎[N];工人日报;2007年
6 记者  郇靖海 通讯员  曹智 江军;徐州12项科研成果获省科技进步奖[N];徐州日报;2006年
7 孟凡江 谢刚;用诚实拓展市场[N];消费日报;2007年
8 郇靖海通讯员 胡亚辉 张薇;节能型专利产品成市民发明热点[N];徐州日报;2007年
9 杨思一 赵婷婷;耐火材料成型用压砖机的开发与应用[N];中国建材报;2009年
10 张起帅 林永波;山东荣成:吹响发展低碳经济的号角[N];中国现代企业报;2010年
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 熊立新;变速直驱开关磁阻风力发电机输出功率控制[D];山东大学;2009年
2 昝小舒;开关磁阻起动/发电系统控制策略及实验研究[D];中国矿业大学;2011年
3 郑洪涛;开关磁阻电动机驱动系统建模及其控制策略研究[D];浙江大学;2003年
4 纪良文;开关磁阻电机调速系统及其新型控制策略研究[D];浙江大学;2002年
5 于东升;电力电子电路中的分岔、混沌及其应用研究[D];中国矿业大学;2011年
6 朱德明;双凸极无刷直流发电机[D];南京航空航天大学;2009年
7 戴卫力;飞机无刷直流起动/发电系统的研究[D];南京航空航天大学;2008年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 毕涛;双通道开关磁阻起动/发电机系统故障分析与容错控制[D];南京航空航天大学;2010年
2 周芹;无轴承开关磁阻全周期发电机控制策略的研究[D];南京航空航天大学;2010年
3 郝伟娜;双通道开关磁阻起动/发电系统均衡控制[D];南京航空航天大学;2011年
4 李华柏;三相开关磁阻起动/发电机的研究[D];湖南工业大学;2009年
5 徐文;双通道开关磁阻起动/发电系统故障诊断和容错控制[D];南京航空航天大学;2012年
6 胡宝颖;开关磁阻风力发电系统功率闭环控制的研究[D];燕山大学;2012年
7 张灵霞;开关磁阻电机损耗及其温升研究[D];南京航空航天大学;2013年
8 姚瑱;无轴承开关磁阻全周期发电机励磁优化的研究与实现[D];南京航空航天大学;2010年
9 王浩;开关磁阻电动螺旋压力机及其节能数控研究[D];山东理工大学;2010年
10 侯帅;变发电电压驱动开关磁阻风力发电系统的最大功率跟踪[D];燕山大学;2013年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026