兴安盟小型风力发电系统的研究
现阶段，随着经济的不断发展，若是仍沿用传统的能源消耗结构，则无法使人类的基本需求得到满足，所以，新能源的开发与利用已经迫在眉睫。风力发电具有很多优势，不仅资源丰富，再加上发电技术的深入改革，将会对电力的可持续发展产生重要影响。由于孤岛以及偏远地区等距离城市比较远，用电方面十分困难，因此本文设计了小型风力发电系统。 本研究按照集成控制的理念，将系统分成了3个模块，以及不同的7种运行状态。前者可包含：发电模块、存电模块以及用电模块。对其采取集成控制，促使在不同的7种运行状态间，系统可以相互转换。各个模块均会具备相应的控制策略。在发电模块中，应使系统的输出功率实现最大化的目标，可以采取变步长爬山法进行控制。系统可以自动完成信息的采集以及调节Buck电路占空比等操作。在存电模块中，可以对蓄电池的运行状态进行分析，之后得出相应的决定。在此过程中，可包含检测蓄电池的剩余容量以及输出电压等。在进行负载跟踪控制时，则需要应用PID控制策略，生成PWM脉冲宽度调制信号，从而对Buck电路的占空比进行调整，促使系统可以跟踪负载的运行状态。 本研究设计了系统的主电路，并估计了某户乡村家庭的用电量，计算出负载的日平均耗电量，结合数据结果与地区的风力资源状况，筛选出适合应用的小型风力发电机，用于农业生产以及生活用电等领域，容量可达到1000W，额定风速则达到了8m.s-1。本研究基于负载的用电状况考虑，采用了适当的蓄电池，容量可达到400Ah、输出电压则达到了48V。 本文基于matlab构建了仿真模型，在对风速进行建模时，选用了四分量叠加的方法。通过采用此种方法后，不仅可以对形成与仿真产生积极作用，并且也可以对风速模型展开更加深入的探究。在仿真系统的各个部分之后，证实了在小型风力发电系统的作用下，可以对整个系统产生集成控制，同时也证实了设计的可行性。风力发电机在三相交流负载直接供电时，由于会出现谐波干扰的现象，最后也对此提出了问题的解决方案。
小型风力发电系统;集成控制;主电路设计
长春工业大学
硕士
电气工程
薛鹏
2019
中文
TM614
2019-11-19（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）