海流能發(fā)電模擬測試平臺研究.pdf

1、近年來新能源發(fā)電機(jī)技術(shù)發(fā)展迅猛，并在各國掀起了一股研究的熱潮，海流能發(fā)電是繼風(fēng)力發(fā)電與太陽能發(fā)電后新能源研究的重點(diǎn)領(lǐng)域。我國在海流能發(fā)電的基礎(chǔ)研究領(lǐng)域有一定成果，但存在發(fā)電機(jī)組的控制簡單，發(fā)電效率低等缺點(diǎn)。海流能發(fā)電模擬測試平臺的研究，對提高海流能發(fā)電效率和可靠性有充分的實(shí)際意義。
　　本文針對海流能發(fā)電測試平臺的整體仿真實(shí)現(xiàn)，在綜述國內(nèi)外海流能發(fā)電的基本情況，以及海流能發(fā)電中各組成部件的選型與特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，通過分析幾種發(fā)電系統(tǒng)的

2、拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)優(yōu)劣，確定20kW海流能發(fā)電模擬測試平臺的總體方案，即由異步電機(jī)模擬水輪機(jī)帶動永磁同步發(fā)電機(jī)產(chǎn)生交流電，經(jīng)背靠背式的SVPWM整流與逆變并網(wǎng)電網(wǎng)輸出電能。本文采用MATLAB軟件實(shí)現(xiàn)測試平臺典型工況模擬，主要研究內(nèi)容包括以下三部分：(1)水輪機(jī)模擬。在詳細(xì)推導(dǎo)分析水輪機(jī)機(jī)械特性的基礎(chǔ)上，論證電機(jī)模擬水輪機(jī)的可行性，并用直流電機(jī)和異步電機(jī)分別模擬水輪機(jī)，實(shí)現(xiàn)恒速、變速、隨機(jī)流速三種水輪機(jī)工況模擬。(2)控制器設(shè)計(jì)。測試平臺的控制器

3、主要分為三塊：測功機(jī)控制、發(fā)電變流器控制與最大功率跟蹤控制設(shè)計(jì)。前者控制的目的是模擬實(shí)際工況，變流器控制是為獲得滿足并網(wǎng)要求的電能，后者是為達(dá)到最大的能量裝換。設(shè)計(jì)了最大功率控制仿真方案，在Simulink中搭建基于SVPWM控制技術(shù)變流器與爬山搜索法的最大功率控制器的仿真模型。(3)測試平臺聯(lián)調(diào)實(shí)驗(yàn)。將模擬的水輪機(jī)、永磁同步發(fā)電機(jī)、控制器等構(gòu)建成海流能發(fā)電模擬測試平臺系統(tǒng)，完成典型工況的模擬仿真，測試額定工作下的輸出功率為18kW。<