隨著全球化進(jìn)程不斷加快,能源危機(jī)和環(huán)境惡化等問題日益突出。風(fēng)能作為一種清潔可再生能源備受關(guān)注,風(fēng)力發(fā)電技術(shù)也隨之迅速發(fā)展。對于雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng),傳統(tǒng)的變流器控制策略在穩(wěn)定性、控制性能、效率和可靠性等方面稍顯不足。本文分別針對系統(tǒng)中機(jī)側(cè)變流器、網(wǎng)側(cè)變流器控制及網(wǎng)側(cè)濾波器進(jìn)行設(shè)計與參數(shù)優(yōu)化,以改善雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變流器的控制性能。首先,針對粒子群優(yōu)化算法(Particle Swarm Optimization,PSO)在處理復(fù)雜的非線性優(yōu)化問題時,存在易陷入局部最優(yōu)區(qū)域和收斂較慢的缺陷,引入隨機(jī)權(quán)重和粒子自適應(yīng)變異,設(shè)計了混合粒子群算法(Hybrid PSO,HPSO),并通過測試函數(shù)驗證了該算法的高收斂速度及高精確度;針對各子目標(biāo)互相沖突的多目標(biāo)優(yōu)化問題,設(shè)計了基于Pareto最優(yōu)的混合多目標(biāo)粒子群優(yōu)化算法(Hybrid Multi-Objective PSO,H-MOPSO),并將其應(yīng)用于后續(xù)研究中,進(jìn)一步驗證了所提算法的有效性。其次,針對雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中機(jī)側(cè)變流系統(tǒng),從雙饋電機(jī)的電氣-機(jī)械端口受控哈密頓(PCHD)模型出發(fā),并與全階非奇異終端滑模轉(zhuǎn)速外環(huán)相結(jié)合,設(shè)計了基于PCHD模型...

【文章頁數(shù)】：89 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第1章 緒論
    1.1 課題研究背景與意義
        1.1.1 課題來源
        1.1.2 能源結(jié)構(gòu)問題
        1.1.3 風(fēng)力發(fā)電國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀
    1.2 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)和類型
    1.3 風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.3.1 機(jī)側(cè)變流器控制技術(shù)
        1.3.2 網(wǎng)側(cè)變換器輸出濾波技術(shù)
        1.3.3 網(wǎng)側(cè)變換器的電流控制技術(shù)
        1.3.4 控制器參數(shù)的整定
    1.4 研究的主要內(nèi)容
第2章 改進(jìn)粒子群優(yōu)化算法
    2.1 引言
    2.2 標(biāo)準(zhǔn)粒子群優(yōu)化算法
    2.3 改進(jìn)的粒子群算法
        2.3.1 隨機(jī)權(quán)重法
        2.3.2 基于種群多樣性的自適應(yīng)變異
        2.3.3 測試函數(shù)
    2.4 基于PARETO最優(yōu)的多目標(biāo)粒子群算法
        2.4.1 多目標(biāo)優(yōu)化問題
        2.4.2 多目標(biāo)優(yōu)化問題的求解方法
        2.4.3 改進(jìn)的多目標(biāo)粒子群
    2.5 本章小結(jié)
第3章 機(jī)側(cè)變換器無源控制粒子群優(yōu)化
    3.1 引言
    3.2 雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)建模與分析
        3.2.1 風(fēng)力機(jī)功率模型
        3.2.2 DFIG的數(shù)學(xué)模型
    3.3 基于無源控制的機(jī)側(cè)變換器控制器設(shè)計
        3.3.1 基于狀態(tài)PCHD模型的控制原理
        3.3.2 DFIG電氣—機(jī)械系統(tǒng)的PCHD模型
        3.3.3 基于PCHD模型的DFIG無源控制
    3.4 控制器參數(shù)優(yōu)化及仿真驗證
        3.4.1 優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)的建立
        3.4.2 系統(tǒng)優(yōu)化模型建立及參數(shù)選取
        3.4.3 控制器參數(shù)優(yōu)化結(jié)果
        3.4.4 HPSO優(yōu)化參數(shù)下無源控制系統(tǒng)仿真驗證
    3.5 本章小結(jié)
第4章 無源阻尼LCL濾波器粒子群參數(shù)優(yōu)化
    4.1 引言
    4.2 LCL濾波器的諧振抑制方法
    4.3 LCL濾波器的等效電路與工作原理
        4.3.1 并網(wǎng)電流諧振的抑制
        4.3.2 變換器側(cè)電流的傳輸特性
        4.3.3 諧波電流衰減比
    4.4 傳統(tǒng)LCL濾波器參數(shù)設(shè)計方法
        4.4.1 變換器側(cè)電感L1的設(shè)計要求
        4.4.2 濾波總電感L的設(shè)計要求
        4.4.3 濾波電容的設(shè)計要求
        4.4.4 諧振頻率的設(shè)計要求
    4.5 無源阻尼LCL濾波器的參數(shù)優(yōu)化
        4.5.1 優(yōu)化變量
        4.5.2 目標(biāo)函數(shù)
        4.5.3 約束條件
        4.5.4 優(yōu)化模型建立及參數(shù)選取
    4.6 優(yōu)化結(jié)果分析
        4.6.1 多種優(yōu)化方式對比
        4.6.2 網(wǎng)側(cè)變換器的運行仿真驗證
    4.7 本章小結(jié)
第5章 網(wǎng)側(cè)變換器滑�？刂屏Ｗ尤簝�(yōu)化
    5.1 引言
    5.2 LCL型網(wǎng)側(cè)變換器數(shù)學(xué)模型的建立
    5.3 LCL網(wǎng)側(cè)變換器控制器設(shè)計
        5.3.1 全階非奇異終端滑模電流內(nèi)環(huán)設(shè)計
        5.3.2 準(zhǔn)直接功率外環(huán)設(shè)計
    5.4 控制器參數(shù)優(yōu)化及仿真驗證
        5.4.1 優(yōu)化目標(biāo)函數(shù)
        5.4.2 系統(tǒng)優(yōu)化模型建立及參數(shù)選取
        5.4.3 控制器參數(shù)優(yōu)化結(jié)果
        5.4.4 HPSO優(yōu)化參數(shù)下滑模控制系統(tǒng)仿真驗證
    5.5 本章小結(jié)
結(jié)論
參考文獻(xiàn)
攻讀碩士學(xué)位期間發(fā)表的論文及其它成果
致謝



本文編號：4018107