多元化的电力电子技术论文提纲

论文题目：差动调速型风力发电机组并网控制初步研究

摘要：当今能源发展趋向清洁化、多元化,风力发电的方式取得了很大的发展。并网型风力发电机组多采用变流器等电力电子设备实现变速恒频运行,随着风力发电机组单机容量的不断增大,通过变流器变速运行这种方式呈现出诸多问题。针对这些问题,有文献提出了一种差动调速型风力发电机组,通过电动机机械化的调速方式实现变速输入恒速输出,而无需变流器。但这种机组的并网控制问题还未解决,本文围绕差动调速型风电机组的并网控制问题进行了初步研究。本文通过对差动调速型风电机组特性的分析,设计了相应的控制系统;利用MATLAB/Simulink平台构建了机组的风轮、传动链、调速电动机和发电机模型;开展了对机组部件和总体的仿真实验,研究了其基本运行特性。在此基础上,利用模糊控制方法设计了模糊控制器,建立了控制系统的Simulink仿真模型。为了验证机组发电机系统输出电压的稳定性,搭建了差动调速型风电系统物理试验台,对空载并网过程发电机、调速电动机进行了初步运行试验,试验结果表明,发电机基本满足并网条件。本文工作可为差动调速型风电机组控制技术的研究提供参考。

关键词：差动调速;并网;模糊控制;仿真;风力发电机组

学科专业：机械工程

摘要

Abstract

第1章 绪论

1.1 课题研究背景与意义

1.2 风电机组研究现状

1.2.1 典型风电机组的系统组成及其特点

1.2.2 典型风电机组的比较

1.2.3 差动调速型风电机组的研究意义与现状

1.3 本论文研究内容与主要工作

1.3.1 研究内容与主要工作

1.3.2 章节安排

第2章 差动调速风电系统分析与建模

2.1 差动调速风电机组结构与特点

2.2 控制系统初步设计

2.3 仿真建模

2.3.1 风速模型

2.3.2 风轮模型

2.3.3 传动链模型

2.3.4 同步发电机模型

2.3.5 调速电动机模型及其转速控制方法

2.4 本章小结

第3章 典型工况下差动调速风电机组的控制策略

3.1 控制目标与控制过程

3.2 差动调速风电机组的空载并网控制

3.2.1 并网条件

3.2.2 空载并网控制过程

3.3 额定风速以下机组的控制

3.3.1 最大功率追踪基本控制理论和常用控制方法

3.3.2 基于模糊控制方法的最大功率追踪

3.3.3 模糊控制器的结构设计

3.3.4 模糊控制器的参数定义

3.4 额定风速以上机组的控制方法

3.5 本章小结

第4章 差动调速风电系统控制的初步试验研究

4.1 仿真分析

4.1.1 调速电动机基本运行特性仿真分析

4.1.2 机组最大功率追踪运行特性仿真分析

4.2 差动调速型风电系统试验台整体设计

4.2.1 试验台组成结构

4.2.2 控制系统设计

4.3 差动调速风电系统试验台并网控制初步试验

4.3.1 试验台发电机转速分析

4.3.2 空载并网试验发电机输出电压分析

4.4 本章小结

第5章 总结与展望

5.1 本文工作

5.2 展望

参考文献

致谢