風(fēng)力發(fā)電智能控制器設(shè)計(jì)和仿真分析研究畢業(yè)論文(參考版)
2025-06-21 13:39本頁(yè)面
【正文】 最后，再次向所有給予我關(guān)心和幫助的老師、同學(xué)、朋友和家人表示感謝。感謝我的指導(dǎo)老師，他教了我許多東西，是他給了我我很大的啟發(fā)和建議。大家互相的討論使設(shè)計(jì)變得輕松了許多。在此要對(duì)老師們不辭勞苦的工作和無(wú)私奉獻(xiàn)的精神表示衷心的感謝！在本次設(shè)計(jì)過程中，特別要感謝我們班的同學(xué)，他的畢業(yè)設(shè)計(jì)和我是同一個(gè)老師。從課題的選擇到項(xiàng)目的最終完成，史老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo)和不懈的支持。致謝此次設(shè)計(jì)是在我的指導(dǎo)老師史旺旺老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的。每一次遇到困難我都認(rèn)真對(duì)待，每一次改進(jìn)都使我獲益匪淺。所以我復(fù)習(xí)了以前的理論知識(shí)并總結(jié)了以前的實(shí)驗(yàn)經(jīng)驗(yàn)，讓自己有一個(gè)好的理論基礎(chǔ)。由于以前已經(jīng)做過電力電子的相關(guān)課程設(shè)計(jì)，所以一開始有點(diǎn)頭緒。它是我對(duì)所學(xué)理論知識(shí)的檢驗(yàn)和總結(jié)，能夠培養(yǎng)和提高自己獨(dú)立分析和解決問題的能力。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，我不僅把知識(shí)融會(huì)貫通，加深了了解，同時(shí)在查找資料的過程中也了解了許多課外知識(shí)，開拓了視野，使自己在專業(yè)知識(shí)方面和動(dòng)手能力方面有了質(zhì)的飛躍。本文的小型風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)采用風(fēng)力機(jī)和永磁同步發(fā)電機(jī)直軸聯(lián)接，由Buck變換器作為功率控制主電路的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，在分析系統(tǒng)組成及工作機(jī)理基礎(chǔ)上，建立系統(tǒng)各部分模型及完整系統(tǒng)仿真模型，研究實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)運(yùn)行工況的功率控制策略，設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)主電路。研究簡(jiǎn)單、高效、可靠、低價(jià)和使用方便的風(fēng)電系統(tǒng)對(duì)于進(jìn)一步推廣應(yīng)用具有重要意義。就這樣來(lái)控制蓄電池的充放電過程。out[1]=sumI*。 }if(duty){ duty=。 }if(Uout=47){duty=deltaU*k+sumerror1。 //對(duì)deltaU進(jìn)行積分調(diào)節(jié)sumI=sumI+Iout。 //電壓的給定值與實(shí)際值的差值給deltaUsumerror=sumerror+deltaI*Ti。 //把輸出的電壓賦值給UoutdeltaI=IsetIout。Iout=in[0]。 float deltaU。 // float T=。 // float duty。 float p=。 float sumerror1=0。 float Uset=50。 float Iset=10。 int g_nStepCount=0。2. C block 編程Variable/Function definitions: include include int g_nInputNodes=0。 （二）受控電壓源的應(yīng)用受控電壓源就是對(duì)流過的電流進(jìn)行積分，隨著電流的逐漸增大，電壓也隨之增大，就是利用受控電壓源的這個(gè)特性來(lái)模擬等效的蓄電池，并能在電路中穩(wěn)定的模擬電壓和電流的波形。（一） 受控電壓源1. 受控電壓源模型圖36 受控電壓源受控電壓源一般都是開關(guān)電路。說明這種蓄電池模型不能使電壓和電流穩(wěn)定，因此不適合用于該電路中。（二）波形圖圖33 電流波形圖圖34 電壓波形圖圖35 蓄電池等效圖如圖，剛開始電池對(duì)電容C1充電，然后電容C1對(duì)電容C2放電，產(chǎn)生電流I1，因此電流波形剛開始出現(xiàn)負(fù)值。還在電路中加了對(duì)電流的控制，就是對(duì)輸出的電流進(jìn)行采集，然后通過C block器件和比較器對(duì)電流來(lái)進(jìn)行控制。 該模型考慮了一些非線性因素，但其電路中的參數(shù)是恒定的，這顯然也只是近似模擬蓄電池電量關(guān)系。2．整流和降壓波形圖 圖214 整流波形圖圖215 降壓后形圖第三章 蓄電池的模擬和應(yīng)用一、Thevenin蓄電池等效模型（一）Thevenin蓄電池等效模型圖圖31 蓄電池等效模型圖（二）Thevenin蓄電池等效模型說明這個(gè)模型也是較常用的模型，其電路結(jié)構(gòu)如上圖所示。 } if(duty) { duty=。 //對(duì)deltaU進(jìn)行積分調(diào)節(jié)duty=deltaU*p+sumerror。 //把輸出的電壓賦值給UoutdeltaU=UsetUout。 // 定義deltaUfloat duty。 //比例系數(shù)p= float Ti=。 // 設(shè)定的電壓=50v float sumerror=0。 float Uout=0。 int g_nOutputNodes=0。從而實(shí)現(xiàn)對(duì)負(fù)載電壓的自動(dòng)控制。如下圖所示：圖213 C block運(yùn)用電路圖 將圖213與圖212進(jìn)行對(duì)比，原本是固定的電壓波形與給定三角波的對(duì)比，換成了C block器件來(lái)控制，將電路中的輸出電壓值賦值給C block的輸入端，得到輸出電壓Uout。再點(diǎn)擊“CloseSimUser”在“函數(shù)”來(lái)輸入的代碼被終止合作關(guān)系。然后點(diǎn)擊“RunSimUser”在“函數(shù)”來(lái)輸入的代碼主要功能。三 、C block應(yīng)用軟件（一） C block軟件的使用點(diǎn)擊“OpenSimUser”在“函數(shù)”來(lái)輸入的代碼初始化。1．占空比d=圖210 電壓輸出波形圖2．占空比d=圖211 電壓輸出波形圖（四）Buck電路的運(yùn)用圖212 Buck電路降壓圖（五）整流和降壓波形圖圖212 整流后波形圖 通過buck變換電路，從而通過調(diào)節(jié)占空比來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)電壓的控制，直到調(diào)節(jié)到電壓等于50V。圖24 三相橋式整流圖圖25 交流波形圖26 直流波形（三） Buck變換電路圖27 Buck變換電路圖28 電壓V2波形圖圖29 電壓V3波形圖圖中將電壓V2的波形與V3的三角波通過比較器進(jìn)行比較，并將比較得出的結(jié)果送到IGBT器件中，通過占空比來(lái)對(duì)電壓的大小進(jìn)行調(diào)節(jié)。 （2）電機(jī)參數(shù)定子繞組阻抗定子d軸阻抗定子q軸阻抗線電壓反電動(dòng)勢(shì)最大值5500krpm極對(duì)數(shù)80瞬時(shí)慣量*m^2 該圖演示了風(fēng)力機(jī)經(jīng)過轉(zhuǎn)矩傳感器和速度傳感器，并與永磁同步發(fā)電機(jī)相連，經(jīng)電感后得到交流電，通過三相橋式整理電路和濾波電容，得到了較穩(wěn)定的直流電。 ⑥電磁干擾小，電磁兼容性好。⑤無(wú)電刷，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性高，使用壽命長(zhǎng)。 ④電機(jī)過載能力強(qiáng)，適合于在惡劣環(huán)境下工作。 ③電壓波形質(zhì)量好，適用于各種負(fù)載情況。 ②效率高，節(jié)能效果顯著 由于永磁體能產(chǎn)生恒定不變的磁場(chǎng)，這樣就省去了勵(lì)磁耗能，因此PMG系列單相永磁同步發(fā)電機(jī)比常規(guī)電勵(lì)磁發(fā)電機(jī)明顯節(jié)約能量。PSIM具有獨(dú)特仿真速度、可控制任意大小的電力變換回路、及對(duì)控制回路仿真功能的特點(diǎn)，在各不同系統(tǒng)的仿真領(lǐng)域、控制環(huán)的設(shè)計(jì)、以及電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用。PSIM是專門用于電力電子以及電機(jī)控制領(lǐng)域的專業(yè)化仿真軟件。發(fā)電機(jī)和二極管整流器的電路示意圖
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