率的计算方法，但比较粗略，因为没有反映出电网电压和输出无功功率对有功功率的影响，需要进行修正。根据最大风能跟踪的机理，当时，值即为发电机的参考有功功率，考虑到，可导出将和代入上式有将式代入上式有式中系数为，，方程关于有功功率有实数解的条件为，方程的解为因此，在满足方程有解的条件下，的计算除了需要和电网参数以外，还需要风力机转速或发电机角速度,为齿轮箱增速比和输出无功功率，图为基于最大风能跟踪的计算模型。图基于最大风能跟踪的计算模型风力发电系统最大风能跟踪技术研究图基于运行优化的计算模型参考无功功率的计算求解得到输出无功功率的极限范围为参考无功功率的计算思路是在允许运行范围内，选取定的无功功率使性能评价函数达到最优。根据性能评价函数选取方式的不同，有不同的计算方法。方面可以从电力系统侧选取性能评价函数，优化电力系统的运行状况，提高电力系统的调节能力和稳定性，即根据电力系统的需求确定的参考功率另方面也可以从侧选取性能评估函数，以降低自身损耗，优化的运行状况。本文从提高发电系统的运行效率出发，采用从侧选取性能评估函数的方法，把最大程度地降低自身损耗作为选取的原则。评价函数选为各种损耗之和，即。与有关的损耗功率主要是定转子铜耗，上式可以表示为将，式代入定转子铜耗，带入式可整理为关于的元二次表达式式中系数分别为当取时，取得最小值图将代入后得到图评估函数的最优值从式可以看出，与参数和电网的参数有关，与的运行状况无关，基于运行优化的计算模型如图所示。基于磁场定向矢量控制的发电机的解耦控制计算出了和后，就可实施对的功率控制，以期实现变速恒频运行和解耦控制，进而实现最大风能跟踪。众所周知，是个高阶多变量非线性强耦合的机电系统，采用近似单变量处理的传统标量控制无论在控制精度还是动态性能上远不能达到要求。为了实现的高性能控制，应采用磁场定向的矢量变换控制技术。矢量变换控制般用于交流电动机的高性能调速控制上，是交流传动调速系统实现解祸控制的核心技术。它通过电机统理论和坐标变换理论，把交流电动机的定子电流分解成磁场定向旋转坐标系中的励磁分量和与之相垂直的转矩分量。分解后的定子电流励磁分量和转矩分量不再具有耦合关系，对它们分别控制，就能实现交流电动机磁通和转矩的解耦控制，使交流电动机得到可以和直流电动机相媲美的控制性能。借鉴这思想，可以将矢量变换控制技术移植到对的控制上。电动机的控制对象是磁通和转矩，而的控制对象为输出有功功率和输出无功功率。通过坐标变换和磁场定向，将定子电流分解成为相互解祸的有功分量和无功分量，分别对这两个分量控制就可以实现﹑解耦。定子绕组直接连在无穷大电网上，可以近似地认为定子的电压幅值频率都是恒定的，所以矢量控制般选择定子电压或定子磁场定向方式。我们将同步速旋转坐标系中的轴定在定子磁链方向，并将磁场定向后的坐标系重新命名为坐标系，如图所示。图中为定子两相静止坐标系，轴取定子相绕组轴线正方向为转子两相坐标系，取转子相绕组轴线正方向坐标系相对于转子静止，相对于定子绕组以转子角速度逆时针方向旋转。坐标系以同步速逆时针旋转。轴与轴的夹角为，轴与轴夹角为。风力发电系统最大风能跟踪技术研究图定子磁场定向坐标变换坐标系中的电压和磁链方程定子绕组电压方程转子绕组电压方程式中，分别为定转子电压的轴分量，分别为定转子电流的,轴分量为坐标系相对于转子的角速度。定子磁链方程转子磁链方程式中，，，分别为定转子磁链的﹑轴分量。坐标系中的定子输出功率方程为定子磁链定向时，定子磁链矢量与轴方向致，因此轴上的磁链分量分别为﹑。由于定子侧频率为工频，定子电阻远小于定子绕组电抗，可以忽略，即，因而感应电动势近似等于定子电压。因为感应电动势矢量落后，故和定子电压矢量并网后的定子电压矢量等于电网电压矢量位于轴的负方向，从而有，，其中为定子电压矢量的幅值，当连接到理想电网上时为常数。将，代入，式可得由，式可知，在定子磁链定向下，定子输出有功功率无功功率分别与定子电流在轴上的分量成正比，调节可分别独立调节。因为对于的控制是通过转子侧的变换器进行的，应推导转子电流电压和之间的关系。将,，及,代入，，，式有由，式可知，并入理想电网后，定子磁链将保持恒定，其值为定子电压与同步角速度之比。将，式代入，式可得式中,。将，式代入，式得到其中是分别与具有阶微分关系的电压分量，为电压补偿分量。即为实现转子电压电流解耦控制的解耦项，为消除转子电压电流交叉耦合的补偿项。将转子电压分解为解耦项和补偿项后，既简化了控制，又能保证控制的精度和动态响应的快速性。根据以上讨论，可设计出交流励磁变速恒频风力发电系统的矢量控制策略。整个控制系统采用双闭环结构，外环为功率控制环，内环为电流控制环。在功率环中，和分别由参考有功率计算模型和参考无功功率模型计算得出，和与功率反馈值进行比较，差值经型功率调节器运算，输出定子电流无功分量及有功分量参考指令和。根据和计算得到转子电流的无功分量和有功分量参考指令和，和明并表示感谢。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者本人签名年月日学位论文出版授权书本人及导师完全同意中国博士学位论文全文数据库出版章程中国优秀硕士学位论文全文数据库出版章程以下简称章程，愿意将本人的学位论文提交中国学术期刊光盘版电子杂志社在中国博士学位论文全文数据库中国优秀硕士学位论文全文数据库中全文发表和以电子网络形式公开出版，并同意编入中国知识资源总库，在中国博硕士学位论文评价数据库中使用和在互联网上传播，同意按章程规定享受相关权益。论文密级公开保密年月至年月保密的学位论文在解密后应遵守此协议作者签名导师签名年月日年月日风力发电系统最大风能跟踪技术研究独创声明本人郑重声明所呈交的毕业设计论文，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果，成果不存在知识产权争议。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本设计论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本声明的法律后果由本人承担。作者签名二〇〇年九月二十日毕业设计论文使用授权声明本人完全了解滨州学院关于收集保存使用毕业设计论文的规定。本人愿意按照学校要求提交学位论文的印刷本和电子版，同意学校保存学位论文的印刷本和电子版，或采用影印数字化或其它复制手段保存设计论文同意学校在不以营利为目的的前提下，建立目录检索与阅览服务系统，公布设计论文的部分或全部内容，允许他人依法合理使用。保密论文在解密后遵守此规定作者签名二〇〇年九月二十日致谢时间飞逝，大学的学习生活很快就要过去，在这四年的学习生活中，收获了很多，而这些成绩的取得是和直关心帮助我的人分不开的。首先非常感谢学校开设这个课题，为本人日后从事计算机方面的工作提供了经验，奠定了基础。本次毕业设计大概持续了半年，现在终于到结尾了。本次毕业设计是对我大学四年学习下来最好的检验。经过这次毕业设计，我的能力有了很大的提高，比如操作能力分析问题的能力合作精神严谨的工作作风等方方面面都有很大的进步。这期间凝聚了很多人的心血，在此我表示由衷的感谢。没有他们的帮助，我将无法顺利完成这次设计。首先，