小型直驅(qū)永磁風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)建模及mppt控制策略研究

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5、副教授申請學(xué)位：工程碩士專業(yè)：控制工程培養(yǎng)方式：全日制所在學(xué)院：控制與計算機工程學(xué)院答辯日期：2015年3月授予學(xué)位單位：華北電力大學(xué)ClassifiedIndex:TM614U.D.C:621.3ThesisfortheMasterDegreeModelingandMPPTControlStrategyStudyofSmallScaleDirect-DrivePermanentMagnetWindPowerSystemCandidate：SongShengnanSupervisor：AssociateProf.MaLian

6、gyuSchool：SchoolofControlandComputerEngineeringDateofDefence：March,2015Degree-Conferring-Institution：NorthChinaElectricPowerUniversity摘要風(fēng)力發(fā)電因其儲量大、清潔可再生等特性，已成為當(dāng)前新能源發(fā)電的主要方向之一。小型風(fēng)力發(fā)電機由于資金成本較小，廣泛應(yīng)用于偏遠山區(qū)、島嶼這樣大電網(wǎng)無法提供電力支持的地方，因而對小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的特性及控制策略研究具有重要的現(xiàn)實意義。為使風(fēng)力發(fā)電機達到最佳風(fēng)能利用效

7、率，需研究其最大功率跟蹤控制（MPPT）策略。目前大部分風(fēng)力發(fā)電機的MPPT策略，需要對風(fēng)速信息進行提取。由于風(fēng)速具有很強的隨機性與波動性，風(fēng)速準確測量較為困難，而機械傳感器又會增加成本，降低系統(tǒng)的可靠性。因此本文通過較易測量的風(fēng)機轉(zhuǎn)速與功率信息，利用螢火蟲算法優(yōu)化的支持向量機回歸算法，建立了較高精度的風(fēng)速估計模型。為研究風(fēng)力機特性并驗證上述控制策略，在MATLAB平臺上建立了風(fēng)力發(fā)電機組和控制系統(tǒng)的數(shù)學(xué)模型，并對定步長擾動觀察法、變步長擾動觀察法以及本文提出的混合功率MPPT控制策略進行了仿真研究。結(jié)果表明本文提出的最大功

8、率跟蹤方法能有效縮短尋找到最大工作點的時間，提高最大功率跟蹤的準確性，有效降低功率損耗。同時對本文提出的最大功率跟蹤控制策略進行了硬件實現(xiàn)，證明了此方法的可行性。關(guān)鍵詞：小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)；風(fēng)速估計；MPPT控制；MATLAB仿真IAbstractBecauseofitsabundant,c