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风力发电系统抗扰控制方法研究的任务书
任务书
一、研究背景
随着环境污染和能源短缺问题的日益加剧，新能源已经成为了能源发展的重要方向之一。而在所有的新能源中，风能具有广阔的应用前景，也是发展最迅速的一种能源来源。风力发电系统是利用风能驱动涡轮机，然后将涡轮机的动力转化为电能的一种发电方式。这种发电方式具有环保、可再生、资源丰富等优点，受到了政府和社会的广泛关注，已经成为今后我国电力市场发展中的重要方向。
不过，受风速、风向等环境因素的影响，风力发电系统的发电效率和稳定性都存在着一定的问题。其中，风速对发电效率和功率的影响最为明显。同时，风力发电机组受到外界的扰动和变化，也会对系统的稳定性造成影响。因此，进行风力发电系统抗扰控制方法的研究具有重要意义。
二、研究目的
本研究旨在探究风力发电系统抗扰控制方法的技术路线和实现方法，旨在设计出一种能够有效解决风速波动和外界扰动对风力发电机组影响的抗扰控制算法。具体研究目标如下：
1.分析风力发电系统的主要扰动因素及对系统的影响；
2.研究双馈风力发电机的原理和功能，分析双馈风力发电机抗扰控制的优势；
3.研究PID控制算法，并在控制器中进行应用，结合双馈风力发电机的特性，设计出一种适合风力发电机组的PID抗扰控制方法；
4.设计并搭建实验平台，对比不同控制方法，验证所提出抗扰控制方法的有效性和可行性；
5.总结抗扰控制方法设计的经验和对未来研究的展望，提出提高风力发电系统稳定性和发电效率的对策建议。
三、研究内容
1.风力发电系统的扰动分析；
（1）研究风能资源和风力发电机组的工作原理；
（2）分析风速波动、风向变化和外界因素对风力发电机组的影响；
（3）建立相应的数学模型，对扰动因素进行量化描述。
2.双馈风力发电机的抗扰控制算法
（1）研究双馈风力发电机的特性和工作原理；
（2）分析PID控制算法的优点和不足；
（3）结合双馈发电机组的特点，设计出一种能够抗风速波动和外界扰动的PID抗扰控制算法。
3.实验验证
（1）搭建实验平台，对比不同控制方法，验证所提出抗扰控制方法的有效性和可行性；
（2）分析实验结果，总结抗扰控制方法的优缺点；
（3）对实验数据进行统计分析，验证所提出的抗扰控制方法在提高风力发电系统抗扰性方面的有效性。
4.总结和展望
（1）总结风力发电系统抗扰控制设计的过程和方法；
（2）分析未来研究的方向和重点；
（3）提出提高风力发电系统稳定性和发电效率的对策建议。
四、研究计划
1.第一阶段（2周）
进行文献调研，梳理风力发电系统抗扰控制的研究历史和现状，并初步确定研究目标和方向。
2.第二阶段（4周）
分析风力发电系统的主要扰动因素及对系统的影响，并建立相应的数学模型，对扰动因素进行量化描述。
3.第三阶段（4周）
研究双馈风力发电机的特性和工作原理，并结合双馈发电机组的特点，设计出一种适合风力发电机组的PID抗扰控制方法。
4.第四阶段（4周）
搭建实验平台，对比不同控制方法，验证所提出抗扰控制方法的有效性和可行性。
5.第五阶段（3周）
总结抗扰控制方法设计的经验和对未来研究的展望，提出提高风力发电系统稳定性和发电效率的对策建议。
五、参考文献
[1]J.B.Ekanayake,N.Jenkins,G.Strbac,“ActiveNetworkManagementofDistributedEnergyResources,”IEEE/Proc.CigreConference,Paris,France,2002,pp.papeno.013.
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[5]高建华,杨力,王建军.基于模型参考自适应控制的风力发电机组MPPT研究[J].工程热物理学报,2011,32(5):863-866.