1. 研究目的与意义
伴随着世界经济的不断发展,给能源和生态造成了巨大的压力。
随着人们思想意识的不断提高,人们开始开发新型节约型能源。
在一系列新能源开发过程中,风能以较大的规模和快速的发展速度引起了人们的瞩目。
2. 课题关键问题和重难点
关键问题:直驱式永磁同步风力发电系统的基本特点;永磁直驱风力发电系统的工作原理;其最大功率的控制方法和追踪方法;相关模型的建立;直驱式永磁同步风力发电系统最大功率的计算方法,公式推导,参数代入。
难点:直驱式风力发电系统的优缺点及其结构示意图,风速特性,功率特性;新型最大功率跟踪算法控制方案,现有的最大功率跟踪控制结构;基于MATLAB/Simulink环境下的仿真研究风速的模拟;最大功率跟踪仿真图;风速变化时转速的响应曲线;估算转速与实际转速关系曲线图;Boost占空比变化过程曲线图;风速变化时电压和电流的关系曲线图。
3. 国内外研究现状(文献综述)
风能作为一种可再生能源越来越受到人们广泛的重视,其中变速恒频风力发电是现代风力发电中的一个发展趋势。
而在变速恒频风力发电中,又向着直驱化方向发展,但直驱风力发电机产生的电能存着电压幅值和频率随风速变化、功率不稳定等诸多问题。
能源困局不是中国独特的问题,美国、日本、欧洲和印度都是如此:面对化石燃料日益枯竭的威胁,人们都在讨论后续能源的续接问题。
4. 研究方案
本文将通过爬山搜索法来实现对风力发电机最大功率的控制。
该方法无需测量风速,也不需要事先知道具体风力机的功率特性曲线,而是施加人为的转速扰动,然后通过测量功率的变化来自动搜索发电机的最佳转速点。
本文通过直接调节直流升压电路的占空比来实现最大功率曲线的跟踪。
5. 工作计划
第1周 翻译英文资料,了解课题相关知识,查找资料第2周 查阅相关资料,了解所选题材的研究方法第3周 深入理解永磁直驱风力发电系统,了解其运作原理第4周 分析风力发电机的最大功率控制原理,认真学习其研究步骤,攻读其研究的计算方程式,理解其基本思想第5周 改进研究方法,改善研究步骤,做好研究计算,推算计算结果,建立基本框图第6周 建立matlab/simulink直驱式风力发电机控制框图,仿真模拟风速框图,建立风力发电机仿真模型,建立最大功率仿真模型第7周 通过仿真模型建立出风速变化时转速的响应曲线,估算转速与实际转速的关系,建立boost占空比变化过程波形图,最终以此建立风速变化时电压和实际电流的响应过程的波形图。
总结最大功率与风速变化的关系。
第8周进行毕业设计说明书写作,写设计总结,发送写作成果,接受答辩资格审查第9周 准备答辩材料第12周 参加答辩
