基于矩阵变换器的双馈风力发电系统功率控制研究的任务书.docx

基于矩阵变换器的双馈风力发电系统功率控制研究的任务书
一、任务背景
随着环保意识的日益加强和对传统能源的依赖程度不断降低，风力发电已成为新型清洁能源的重要组成部分，逐渐被广泛应用于实际生产和生活中。目前，全球最常用的风力发电机是异步双馈发电机。然而，异步双馈发电机在低风速区存在一定的控制问题，即其输出功率不能很好地跟随风速的变化，因此，在进行功率控制方面的研究是必要的。
本研究旨在探讨如何利用矩阵变换器对双馈风力发电系统进行功率控制，以提高系统的控制性能和发电效率。
二、研究目标
本研究的目标是建立基于矩阵变换器的双馈风力发电系统功率控制模型，并对其进行仿真仿真分析。具体包括以下几个方面的研究内容：
1.建立双馈风力发电系统的数学模型，对其进行分析和理解，确定系统的主要参数和控制要求。
2.针对系统存在的控制问题，提出基于矩阵变换器的功率控制方案，并进行比较分析。
3.利用Matlab等软件，进行系统仿真，对控制策略进行验证，并进行参数优化。
4.对仿真结果进行分析和总结，提出改进意见和建议，为实际应用提供理论依据和实用价值。
三、研究内容和方法
1.双馈风力发电系统的数学建模
(1)建立双馈风力发电系统的电-磁耦合数学模型。
(2)对系统进行参数建模，包括风机转速、双馈发电机转速、电动机或风扇的参数等。
(3)通过模型分析和仿真，确定系统的输出功率和转矩等关键参数，为后续控制策略的设计提供依据。
2.基于矩阵变换器的功率控制方案设计
(1)分析系统的控制要求和控制问题，制定基于矩阵变换器的功率控制方案。
(2)建立控制器的数学模型，包括矩阵变换器的控制策略、控制器的参数等。
(3)通过仿真验证控制器的性能，确定功率控制方案和控制器的优化参数。
3.仿真分析
(1)利用Matlab等软件，建立双馈风力发电系统的仿真模型。
(2)进行基于矩阵变换器的功率控制仿真分析，对比不同控制方案的性能指标。
(3)分析仿真结果，确定系统性能的优缺点，并提出改进意见和建议。
四、预期成果
本研究的预期成果包括：
1.建立了基于矩阵变换器的双馈风力发电系统功率控制模型。
2.通过仿真验证，确定并优化了功率控制方案和控制器的参数。
3.提出了改进意见和建议，为实际应用提供理论依据和实用价值。
五、研究时间和进度安排
预计研究时间为半年，具体进度安排如下：
第1-2个月：双馈风力发电系统的数学建模。
第3-4个月：基于矩阵变换器的功率控制方案设计。
第5-6个月：仿真分析及结果分析总结。
六、参考文献
1.周宜贤.基于双馈风电机的风能转换技术与应用[M].电子工业出版社,2018.
2.顾茂林,王琳,王亮.基于矢量控制的双馈风力发电机组整体控制策略研究[J].智能电网,2018,1(1):68-73.
3.于嵩.双馈风力发电机驱动控制系统的研究[D].大连理工大学,2016.
4.王亚楠,苏小平,赵艳华.双馈风力发电机组的功率控制研究[J].电力系统保护与控制,2019,47(1):179-186.