[論文]馮世成開題報告

《[論文]馮世成開題報告》由會員上傳分享，免費在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在應(yīng)用文檔-天天文庫。

1、研究生文獻綜述及學(xué)位論文選題報告學(xué)院自動化學(xué)院專業(yè)控制理論與控制工程研究生姓名馮世成學(xué)　號20071302041學(xué)位級別碩士指導(dǎo)教師段其昌教授　　　　　　入學(xué)年月2006年9月　　　　　　　　　　　　　重慶大學(xué)研究生院　　　　　填表日期2008年1月15日說明一、論文選題報告由研究生向系(研究室)匯報并聽取意見后，整理成文填寫。二、研究生應(yīng)在入學(xué)后的第三學(xué)期內(nèi)完成選題報告。三、本表須作為答辯申報材料之一。一、論文選題報告（申請時間：2008年1月15日）11論文題目：基于直接轉(zhuǎn)矩控制的無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機的優(yōu)化控制研究方向：風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)課題來源國家項目部、省級項目橫向聯(lián)系自擬合同

2、編號經(jīng)費數(shù)（萬元）題目類型基礎(chǔ)研究應(yīng)用研究工程應(yīng)用其它√自選報告內(nèi)容：（課題學(xué)術(shù)和實用意義，國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述；研究目的、內(nèi)容、技術(shù)路線；可行性論證等）1.課題學(xué)術(shù)和實用意義，國內(nèi)外現(xiàn)狀綜述1.1研究意義從宏觀角度來說，風(fēng)能作為大自然產(chǎn)物，在所有可再生能源和新能源中具有得天獨厚的優(yōu)勢，它和太陽能一起被認(rèn)為是最廉價的能源，且清潔無污染。在我國，風(fēng)能資源相當(dāng)豐富，據(jù)初步探明顯示，陸地上可開發(fā)的風(fēng)能資源即達2.53億kW，加上近海風(fēng)能資源，全國可開發(fā)風(fēng)能資源估計在253GW，風(fēng)力發(fā)電在我國具備發(fā)展的客觀條件，發(fā)展?jié)摿薮蟆Ｏ啾戎?，我國水利資源可開發(fā)量僅為3.9億千瓦，且水電廠建設(shè)周期大，對

3、生態(tài)環(huán)境有一定影響；太陽能發(fā)電的儲量雖然豐富，但是技術(shù)要求較高，其發(fā)電效率隨氣候變化很快，也面臨科研和建設(shè)周期大的問題；我國鈾的缺乏導(dǎo)致我們發(fā)展核電也受到一定牽制，且核電具有污染性，一旦發(fā)生事故將導(dǎo)致慘重后果。所以，風(fēng)能在我國將成為常規(guī)能源最合適的替代品。另外，我國常規(guī)能源（煤、石油和天然氣）探明總資源量為8200億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，剩余可采總儲量為1500億噸標(biāo)準(zhǔn)煤，若按照現(xiàn)在的開采速度，預(yù)計到2045我國的常規(guī)能源將消耗殆盡，因此大力發(fā)展風(fēng)電迫在眉睫，符合當(dāng)前國情，對促進我國經(jīng)濟高速發(fā)展和社會穩(wěn)定進步有著極其重要的意義。[1]近20年來西歐北美等發(fā)達國家政府都大幅度增加對風(fēng)力發(fā)電的投資

4、，有的還出臺了如征收能源稅和碳稅等措施等鼓勵風(fēng)力發(fā)電的優(yōu)惠政策。風(fēng)力發(fā)電在這些國家已經(jīng)高度商業(yè)化。風(fēng)力發(fā)電設(shè)備的制造在德國，丹麥，荷蘭等國家已具有相當(dāng)規(guī)模，最新產(chǎn)品已達到兆瓦級變速恒頻風(fēng)力機組。最近歐洲風(fēng)能協(xié)會和綠色和平組織簽署了《風(fēng)力12－關(guān)于2020年風(fēng)電達到世界電力總量12％的藍圖》報告，并期望預(yù)測2020年世界風(fēng)電裝機達到12.31億kW、年安裝量達到1.5億kW，是2002年的38.4倍，風(fēng)力發(fā)電量將占全球發(fā)電總量的12％?！帮L(fēng)力12”的藍圖展示出風(fēng)力發(fā)電已經(jīng)成為解決世界能源問題不可或缺的重要力量。[2]風(fēng)力發(fā)電不再是一種可有可無的補充能源，已經(jīng)成為最具有商業(yè)化發(fā)展前景的

5、成熟技術(shù)和新興產(chǎn)業(yè)，有可能成為未來世界最重要的替代能源。本課題提出的基于矩陣變換器的直接轉(zhuǎn)矩控制方法控制方法與磁場定向矢量控制方法比較，不需將交流電動機化成等效直流電動機，省去了矢量變換中許多復(fù)雜計算，也不需為解耦而簡化交流電動機的數(shù)學(xué)模型，而只需關(guān)心電磁轉(zhuǎn)矩的大小，因此控制上對除定子電阻外的電機參數(shù)變化魯棒性良好。[3][4][5]通過11研究定子磁鏈觀測器建立磁鏈模型，估算出同步速度信息，以得到其轉(zhuǎn)矩模型。磁鏈模型和轉(zhuǎn)矩模型就構(gòu)成了完整的電動機模型，因而能通過模型計算其速度實現(xiàn)無速度傳感器控制，如果在控制中再增加設(shè)置轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器環(huán)節(jié)，即可進一步得到高性能動態(tài)轉(zhuǎn)矩控制。[6][7]

6、[8][9]本課題對無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機的控制進行研究，旨在提高風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)控制的快速性和穩(wěn)定性，提高最大功率跟蹤特性和電能整功率因數(shù)輸出等問題，以實現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電控制的安全可靠優(yōu)性優(yōu)化控制，文獻[3]所提出風(fēng)力發(fā)電機直接轉(zhuǎn)矩控制的研究主要在ABB公司直接轉(zhuǎn)矩控制核心技術(shù)基礎(chǔ)上對有刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機的研究，綜上所述，針對目前風(fēng)力發(fā)電控制技術(shù)研究其先進的控制方法，對于提高我國風(fēng)力發(fā)電技術(shù)國產(chǎn)化程度、開發(fā)和發(fā)展具有自主知識產(chǎn)權(quán)的風(fēng)電技術(shù)和促進我國國民經(jīng)濟發(fā)展具有極其重要的意義。1.2國內(nèi)外主要研究現(xiàn)狀風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)以發(fā)電機運行方式主要分為恒速恒頻、變速恒頻發(fā)電系統(tǒng)兩類。前者一般使用同步或鼠籠式感

7、應(yīng)電機作為發(fā)電機。其轉(zhuǎn)動速度通過調(diào)節(jié)風(fēng)輪機葉片長度及角度來實現(xiàn)。這種技術(shù)的主要問題在于其速度調(diào)范圍比較窄，不能實現(xiàn)功率的快速控制，強風(fēng)下轉(zhuǎn)矩波動較大。本項目以異步發(fā)電機為目標(biāo)，這種系統(tǒng)也分為兩類，一類以鼠籠式異步感應(yīng)電機為發(fā)電機，定子與電網(wǎng)系統(tǒng)的連接通過電力電子變換器來實現(xiàn)。另一類以繞線式異步電機為發(fā)電機，此結(jié)構(gòu)是定子和電網(wǎng)直接連接，轉(zhuǎn)子通過電力電子變換器接上電網(wǎng)，因而稱為雙饋感應(yīng)發(fā)電機（DFIG）。用鼠籠式異步感應(yīng)電機的風(fēng)力發(fā)電機在結(jié)構(gòu)簡單牢固，成本及可靠性等方面具