TOP24【优秀毕业论文】风力发电系统最大功率追踪控制研究.doc文档免费在线阅读

这样，就可以通过调整占空比，实现了风力发电机最大功率追踪。

三种爬山搜索法的仿真各种爬山搜索法都有优缺点，为了进步比较分析，用搭建了最大功率跟踪模块，然后将其代入到系统中，当风速由突变为时，对风力机功率的吸收情况进行观察。

传统爬山搜索法的仿真首先对传统爬山搜索法也就是固定步长算法进行仿真，模块如图所示。

图传统爬山搜索法模块在图所示系统中，引入个将最原始的个模块，对输出功率的情况进行观察。

采样时间设置为下文的仿真也按此时间，初始占空比为，步长为。

结果如图所示。

图固定步长占空比扰动法的风力机输出功率从图中可以看出当风速稳定在时，根据计算可得，输出功率稳定在最大功率处当风速变为时，输出功率会快速上升，直至最大功率处。

从图中也可以看出固定步长爬山搜索法的缺点是，在风速稳定时，对于输出功率，由统。

恒速恒频发电系统对于单机容量，恒速运行方式多用于千瓦的风电机组，由于笼型异步发电机能直接从电网中获得励磁功率，因而多采用笼型异步发电机。

通常，恒速风电机组包括变桨距风力机定桨距失速型风力制种发电机系统，这种系统要有利于风电的转换。

风力发电过程中，当风电机与电网并联运行时，电网和风电的频率要致，也就是说风电频率要保持恒定。

对于风力发电系统，包括恒速恒频发电机系统变速恒频发电机系右在海上，能开发利用的风能储量，在亿千瓦左右。

风力发电技术发展状况风电技术也逐渐成为些科研人员研究的热点。

风力发电的整个系统的核心是将机械能转换为电能的过程，因此风力发电技术研究的个重点，就是研电仍未走出试验的阶段。

截至目前，我国风电场总装机容量为万千瓦，仅占全国装机的。

我国风能资源丰富，主要分布在新疆内蒙古，也分布在东部至东南沿海地带及岛屿。

在陆上，能开发利用的风能储量，在亿千瓦左发展道路，实现可持续发展。

我国的风力发电事业起步较晚，但在国家的支持下，风力发电取得了快速发展。

在年，山东荣成引进了风电机组，我国开始了风电场的运转试验。

利用风能并网发电在我国已经开展了多年，但风电覆盖率均处于比较低的水平，而且全球平均风电仅占总发电量的。

从总体来看，美中印以及欧的风电市场增长非常迅速。

国内风力发电发展情况面对环境污染和资源短缺的压力，我国迫切需要走出条有中国特色的新型能源计装机容量年份年累计装机容量根据风力发展国的规划，对于未来，风电仍有很大发展空间。

以欧洲为例，到年计划实现可再生能源占到总发电量的，其中风电占到。

目前，主要国家的风等。

到目前为止，已有个国家正在积极发展风力发电。

目前，全球风力发电累计装机容量在逐年增长，根据全球风能协会统计，年，全球风力发电总装机的容量为，如表所示。

表年至年全球风力发电累直至今天，世界上越来越多的国家致力于风力发展。

欧洲的装机容量是全球各地装机容量最大的地区，预计在年之后半的欧洲人口将会使用风力发电。

在欧洲以外，大力发展风电的国家主要有美国中国印度加拿大和日本年代开始的。

利用风能这样的可再生能源也是走可持续发展道路，建设和谐社会和谐世界的重要环。

风力发电发展情况国外风力发电发展情况世纪末，风力发电机组首先由丹麦人研制成功，紧接着，世界各国开始探索研究，和缓解能源危机刻不容缓。

为了实现这目的，解决环境问题，缓解能源危机，造福子孙后代，世界各国开始寻求和探索可再生能源的开发和利用。

风能在可再生能源中是有潜力廉价的能源。

风力发电进入大发展阶段是从引言课题的背景随着世界经济的发展，能源的消耗逐渐增加，同时由于煤炭石油的大量使用，工业有害物质的排放量与日俱增，并且煤炭石油等常规能源逐渐枯竭。

因此，保护环境引言课题的背景随着世界经济的发展，能源的消耗逐渐增加，同时由于煤炭石油的大量使用，工业有害物质的排放量与日俱增，并且煤炭石油等常规能源逐渐枯竭。

因此，保护环境和缓解能源危机刻不容缓。

为了实现这目的，解决环境问题，缓解能源危机，造福子孙后代，世界各国开始寻求和探索可再生能源的开发和利用。

风能在可再生能源中是有潜力廉价的能源。

风力发电进入大发展阶段是从年代开始的。

利用风能这样的可再生能源也是走可持续发展道路，建设和谐社会和谐世界的重要环。

风力发电发展情况国外风力发电发展情况世纪末，风力发电机组首先由丹麦人研制成功，紧接着，世界各国开始探索研究，直至今天，世界上越来越多的国家致力于风力发展。

欧洲的装机容量是全球各地装机容量最大的地区，预计在年之后半的欧洲人口将会使用风力发电。

在欧洲以外，大力发展风电的国家主要有美国中国印度加拿大和日本等。

到目前为止，已有个国家正在积极发展风力发电。

目前，全球风力发电累计装机容量在逐年增长，根据全球风能协会统计，年，全球风力发电总装机的容量为，如表所示。

表年至年全球风力发电累计装机容量年份年累计装机容量根据风力发展国的规划，对于未来，风电仍有很大发展空间。

以欧洲为例，到年计划实现可再生能源占到总发电量的，其中风电占到。

目前，主要国家的风电覆盖率均处于比较低的水平，而且全球平均风电仅占总发电量的。

从总体来看，美中印以及欧的风电市场增长非常迅速。

国内风力发电发展情况面对环境污染和资源短缺的压力，我国迫切需要走出条有中国特色的新型能源发展道路，实现可持续发展。

我国的风力发电事业起步较晚，但在国家的支持下，风力发电取得了快速发展。

在年，山东荣成引进了风电机组，我国开始了风电场的运转试验。

利用风能并网发电在我国已经开展了多年，但风电仍未走出试验的阶段。

截至目前，我国风电场总装机容量为万千瓦，仅占全国装机的。

我国风能资源丰富，主要分布在新疆内蒙古，也分布在东部至东南沿海地带及岛屿。

在陆上，能开发利用的风能储量，在亿千瓦左右在海上，能开发利用的风能储量，在亿千瓦左右。

风力发电技术发展状况风电技术也逐渐成为些科研人员研究的热点。

风力发电的整个系统的核心是将机械能转换为电能的过程，因此风力发电技术研究的个重点，就是研制种发电机系统，这种系统要有利于风电的转换。

风力发电过程中，当风电机与电网并联运行时，电网和风电的频率要致，也就是说风电频率要保持恒定。

对于风力发电系统，包括恒速恒频发电机系统变速恒频发电机系统。

恒速恒频发电系统对于单机容量，恒速运行方式多用于千瓦的风电机组，由于笼型异步发电机能直接从电网中获得励磁功率，因而多采用笼型异步发电机。

通常，恒速风电机组包括变桨距风力机定桨距失速型风力机。

前者控制风力机输出功率的方法是利用风轮叶片的变桨距进行调节而后者控制风力机输出功率的方法由风轮叶片完成通过风轮叶片翼型的气动失速特性来限制叶片吸收过大的风能，可是这种风力机成型工艺难度较大。

笼型异步发电机属于恒速恒频的风力发电机是因为具有以下特性在并网后，电网频率决定发电机磁场旋转速度异步发电机转子转速变化不大。

变速恒频发电系统在变速恒频发电方式下，风力机工作在变速运行状态，风轮的转速随风速变化，保持在定的最佳叶尖速比上，并且在额定风速以下的整个运行范围内使风力机的风能利用系数处于最大值，因而，与恒速运行方式相比，有较大的优势。

对于不同风速区，这种变速机组都能适应，因而风力发电的地域范围得以拓宽，并且能吸收大量风能并储存起来，这样对于主轴及传动机构，就不会承受很大的扭矩及应力。

通过电力电子装置的调频，调压等将风能产生的电能并入电网，同时，风力机组也会在安全与平稳的状态下运行。

般来说，对于风力发电机，有四种变速恒频控制方案鼠笼式异步发电机风电系统无刷双馈发电机风电系统交流励磁双馈发电机风电系统永磁发电机风电系统。

本文的研究内容及研究意义本文的研究内容本文研究的是风力发电系统最大功率追踪控制研究，具体内容如下熟悉风力发电系统的构成和的含义分析比较目前的算法的理论知识采用进行仿真分析，确定各种算法的优缺点采用合适的算法，在新能源并网实验室中进行实验，验证算法的有效性。

本文的研究意义由于环境问题与资源比的变化对系统功率的影响。

模拟中，令风速为，在占空比为和时，风力机输出功率如图所示。

图风力机输出功率由图可知风力机的输出功率随占空比而改变。

对于输出功率，在占空比为时，为左右，在占空比为时，大概为。

所以通过上图可以得出改变占空比，能使输出功率发生变化。

这样，就可以通过调整占空比，实现了风力发电机最大功率追踪。

三种爬山搜索法的仿真各种爬山搜索法都有优缺点，为了进步比较分析，用搭建了最大功率跟踪模块，然后将其代入到系统中，当风速由突变为时，对风力机功率的吸收情况进行观察。

传统爬山搜索法的仿真首先对传统爬山搜索法也就是固定步长算法进行仿真，模块如图所示。

图传统爬山搜索法模块在图所示系统中，引入个将最原始的个模块，对输出功率的情况进行观察。

采样时间设置为下文的仿真也按此时间，初始占空比为，步长为。

结果如图所示。

图固定步长占空比扰动法的风力机输出功率从图中可以看出当风速稳定在时，根据计算可得，输出功率稳定在最大功率处当风速变为时，输出功率会快速上升，直至最大功率处。

从图中也可以看出固定步长爬山搜索法的缺点是，在风速稳定时，对于输出功率，由于占空比不断变化，会有较大波动。

图为固定步长扰动法占空比变化波形。

图固定步长占空比扰动法占空比的波形从上图中可知对于占空比，当风速为时，在间波动而当风速变为时，能迅速跟踪风速变化，在间波动。

所以，跟踪速度很快，但占空比波动比较大。