风力发电系统的多模型预测控制的开题报告

风力发电系统的多模型预测控制的开题报告一、研究背景随着能源危机的日益严峻以及全球气候变化的日益严重，替代能源的应用越来越受到各国政府和能源研究领域的关注。风力发电作为一种绿色、清洁、永续的能源，具有无污染、无排放、无噪音、资源可再生等一系列优点，已经成为全球最为广泛应用的替代能源之一。相比于传统的火力发电、核能发电等能源，风力发电具有运行成本低、投资回报快、建设周期短等优点。然而风力发电存在一系列的技术问题，其中最大的问题是风速的不确定性以及涡旋的干扰，这些问题导致风力发电的发电量难以精确控制，给风力发电系统的运行带来了很多困难。为了使风力发电机组能够更有效率、稳定、持久地产生能量，多模型预测控制技术被引入到风力发电系统中。二、研究目的本文旨在研究多模型预测控制在风力发电系统中的应用，具体包括以下目标：1、分析风力发电系统的运行原理以及存在的控制问题。2、介绍多模型预测控制的基本原理以及其在风力发电系统中的应用。3、通过实例模拟，探讨多模型预测控制在风力发电系统中的优势和不足。三、研究内容本文将从以下几个方面展开研究：1、风力发电系统的基本模型和控制原理。包括风力机组、控制器、变速箱、发电机等主要组成部分，以及风力发电系统的特点和存在的控制问题。2、多模型预测控制的基本原理。介绍多模型预测控制的思想和方法，以及多模型预测控制和传统PID控制等控制方法的异同。3、多模型预测控制在风力发电系统中的应用。以较为典型的风力机组-电网系统为研究对象，建立多模型预测控制模型，分析其控制效果和适用条件，探讨其在提高风力发电系统控制精度和稳定性方面的作用。四、研究意义本文的研究结果将具有以下几点意义：1、提高风力发电系统的控制效率、控制精度和系统稳定性，进一步完善风力发电控制理论。2、为风力发电系统的优化运行提供新的技术手段和思路。3、对多模型预测控制技术在其它领域的应用具有一定的指导和参考作用。五、研究方法本文研究方法主要包括文献研究法、实例模拟法、建模实验法等。文献研究法是通过查阅相关文献，了解风力发电系统的基本结构和工作原理，多模型预测控制的基本理论及其在风力发电系统中的应用等方面的知识。实例模拟法是通过运用MATLAB等科学计算软件，建立风力机组-电网系统的多模型预测控制模型，并通过实例模拟，评估控制效果和适用性。建模实验法是通过实验针对具体的问题建立模型，在实验中对模型进行控制，探讨其优劣和适用范围等问题。由于本文研究对象是风力发电系统，实验条件难以复现，本文主要采用模拟实验。六、论文结构本文分为六个部分：第一部分为绪论，介绍了本文的研究背景、研究目的及意义、研究方法和论文结构等。第二部分为风力发电系统的基本模型和控制原理，包括风力机组、控制器、变速箱、发电机等主要组成部分，以及风力发电系统的特点和存在的控制问题。第三部分为多模型预测控制的基本原理，介绍多模型预测控制的思想和方法，以及多模型预测控制和传统PID控制等控制方法的异同。第四部分为多模型预测控制在风力发电系统中的应用，以较为典型的风力机组-电网系统为研究对象，建立多模型预测控制模型，分析其控制效果和适用条件，探讨其在提高风力发电系统控制精度和稳定性方面的作用。第五部分为实例模拟，