开关磁阻风力发电功率控制技术研究

作为可再生、无污染的能源-风能,越来越成为世界新能源的一个重要的发展方向。发电机是风力发电系统中是将机械能转换为电能的关键组成部分,直接影响风电系统的转换系能。开关磁阻发电机结构简单、易维护等优点,可以应用于风力发电等恶劣环境。另外在低风速下,其他发电机不能正常启动,需要在风力机和发电机之间安装齿轮箱,给系统维护带来了困难。 本文对开关磁阻发电机(Switched Reluctance Generator, SRG)在风力发电场合的应用展开研究,在查阅大量文献资料的基础上,提出开关磁阻发电机作为直驱式风力发电机的优点、国内外的研究成果、以及研究的意义。 其次,阐述了SRG的工作原理,在实际运行过程中,对SRG的相电流进行解析,对磁链-电流进行分析。从使SRG输出功率最大化的角度来设计参数和控制变量,并提出模糊逻辑算法来抑制电压脉动。 再次,在MATLAB中建立SRG的仿真模型,在不同的电流滞环环宽下,得出了相电感、相电流、相电压和位置角度的波形。同时也对模糊逻辑算法在抑制电压脉动上仿真,结果表明该方案优于传统的PI控制。 最后,在分析现有的功率追踪算法的前提下,提出一种新型的变步长控制算法,在仿真中验证该算法具有追踪功率时的快速性和在最大功率点时的稳定性。并搭建实验平台,验证了该算法的正确性和可行性,给SRG风电系统的研究提供了一定的指导意义。