直驱永磁同步风力发电系统并网运行控制策略研究的开题报告

直驱永磁同步风力发电系统并网运行控制策略研究的开题报告一、研究背景与意义随着全球能源需求不断增大和环境问题的不断凸显，风力发电作为一种清洁、可再生、绿色的能源形式，越来越受到关注。直驱永磁同步风力发电技术以其高效、可靠、低噪音等优点成为目前风力发电技术发展的趋势。然而，如何保持并网运行的稳定性和安全性仍然是工程技术领域需要继续探讨和解决的问题。传统的风力发电系统中，采用传动系统和机械传动器件转换转速与功率。这种传动系统结构复杂，容易损坏和维护成本高。而直驱永磁同步风力发电系统则利用永磁同步发电机直接驱动风轮转动，不仅结构简单，能耗小，维护成本也低。同时，它还拥有更加准确的速度控制和更好的动态响应特性，可以实现更高的发电效率。因此，研究直驱永磁同步风力发电系统并网运行控制策略对提高风力发电系统的运行效率和降低成本具有重要意义。二、研究内容本文将研究直驱永磁同步风力发电系统并网运行控制策略，主要包括以下内容：1.直驱永磁同步发电机及其控制原理介绍直驱永磁同步发电机的组成结构和工作原理，阐述其控制方式和控制策略。2.风机叶片控制算法研究针对风力发电系统中存在的问题，研究针对风机叶片的控制算法。通过动态响应和逆变器同步，改善风力发电系统的运行效率。3.风机控制策略研究提高风力发电系统的稳定性和安全性。通过PID控制策略和改进的模糊控制算法，实现发电功率与风速的匹配，从而对风力发电系统的输出功率进行精确控制。4.直驱永磁同步风力发电系统仿真使用MATLAB/Simulink软件对直驱永磁同步风力发电系统进行建模并进行仿真分析，验证提出的控制策略的有效性和稳定性。三、预期成果通过本文的研究，将实现以下成果：1.提出一种新颖的直驱永磁同步风力发电系统并网运行控制策略，使风力发电系统运行更加高效、安全和稳定。2.通过风机叶片控制算法的改进，提高风力发电系统的转速和调节性能，实现更高的发电效率。3.利用MATLAB/Simulink建立直驱永磁同步风力发电系统的模型，并进行仿真验证控制策略的有效性和可行性。四、研究计划时间节点研究内容2022.3.1-4.30设计直驱永磁同步风力发电系统的实验平台，学习直驱永磁同步发电机及其控制原理。2022.5.1-7.31研究风机叶片控制算法，完成PID控制策略和改进的模糊控制算法。2022.8.1-10.31提出直驱永磁同步风力发电系统仿真模型并进行仿真分析，优化控制策略。2022.11.1-2022.12.31进行实验验证，对实验数据进行分析和结果总结，完成本文的撰写工作。五、参考文献[1]ZhouX,YangH,ZhouY,etal.Modelpredictivecontrolmethodforapermanentmagnetsynchronousgenerator-basedwindturbine[J].IEEETransactionsonIndustrialElectronics,2014,61(6):2833-2842.[2]RajakarunaS,FernandoW,VilathgamuwaDM,etal.Acontrolstrategyforagrid-connectedvariablespeedwindturbinewithpermanentmagnetsynchronousgenerator[J].IEEETransactionsonSustainableEnergy,2014,5(2):391-399.[3]ZhaoZ,ZhongQC,XuHL,etal.Speedandpitchanglecontrolofwindturbinewithdirect-drivepermanentmagnetsynchronousgenerator[C]//2017IEEETransportationElectrificationConferenceandExpo,Asia-Pacific(ITECAsia-Pacific).IEEE,2017:1-5.[4]WuY,MohammadpourHA,ChenZ,etal.Anovelfault-tolerantcontrolsystemfordirect-drivepermanent