直驅式風電系統的建模仿真與優(yōu)化控制研究.pdf

1、隨著全球不可再生性能源的過度開采與利用，一場傳統能源危機正在悄然來臨。風力發(fā)電具有無污染、風能可循環(huán)利用和技術發(fā)展較成熟等優(yōu)點，正成為新能源領域發(fā)展中的一個重要方向。直驅式永磁同步風力發(fā)電系統采用變速恒頻發(fā)電方式，有效地提升了風能利用效率。再加上其穩(wěn)定性高，發(fā)電量大等優(yōu)勢，正成為風力發(fā)電研究中的熱點。本文將以直驅式永磁同步風力發(fā)電系統的建模與仿真為主線，對最大功率追蹤控制、網側逆變器控制以及控制器參數優(yōu)化等問題進行研究。
　　文章

2、跟據直驅式風電系統的運行特性，建立風力機、永磁同步發(fā)電機、電力電子變流器和直流環(huán)節(jié)的數學模型，并探討了各部分的控制策略。在以上數學模型及控制策略基礎之上建立直驅式永磁同步風力發(fā)電系統MATLAB/SIMULINK仿真模型，驗證了該仿真模型的正確性以及各部分控制策略的有效性。針對直驅式永磁同步風力發(fā)電系統最大功率追蹤控制問題，以最佳葉尖速比法為依據，設計 PID與反饋線性化復合控制器。復合控制器的仿真結果與反饋線性化控制器和傳統PID控制

3、器單獨控制下的仿真結果相比，在低風速下復合控制器控制的風能利用系數和輸出功率均高于反饋線性化控制器和傳統PID控制器。
　　在以上研究的基礎上，針對復合控制器PID參數和網側逆變器PI參數難以確定的問題，采用粒子群優(yōu)化算法對復合控制器及網側逆變器的各參數進行多目標尋優(yōu)。將比例參數、積分參數、超調量和誤差等所需尋優(yōu)值輸入粒子群算法程序中，得到的尋優(yōu)參數值輸入到控制系統并進行仿真。仿真結果表明，經粒子群優(yōu)化算法尋優(yōu)后的復合控制器對直驅