双馈风力发电机系统及其控制研究的开题报告

双馈风力发电机系统及其控制研究的开题报告

一、选题的背景及意义

随着全球经济的快速发展和环保意识的不断增强，风力发电作为一种清洁、可再生、丰富的能源形式，受到越来越多的关注和支持。同时，风力发电机的技术也不断创新，特别是双馈风力发电机系统的应用越来越广泛，这是由于其在效率、稳定性等方面的优越性。

然而，双馈风力发电机系统的控制问题一直是制约其性能优化的关键因素。随着智能化技术和新一代微控制器的出现，基于电机控制理论的控制策略已成为风力发电机系统优化的重要手段。因此，对双馈风力发电机系统及其控制方法的研究具有较高的现实意义和应用价值。

二、研究内容和方法

本文将以双馈风力发电机系统为研究对象，主要内容包括：

1.双馈风力发电机系统的原理及结构分析

2.双馈风力发电机系统的控制策略与方法研究，包括基于PID控制、模型预测控制、神经网络控制等方案的比较与分析

3.基于MATLAB/Simulink软件建立双馈风力发电机系统的仿真模型，验证不同控制策略的效果

4.根据测试数据，对比各种控制策略的性能优劣，并分析优化方案

本文将采用实验与仿真相结合的方法，通过对双馈风力发电机系统的模型建立及相关控制方法的分析，验证其控制策略的有效性，并分析不同控制方案的性能优劣。

三、预期成果

通过本课题的研究，预期达到以下成果：

1.掌握双馈风力发电机系统的原理及结构，深入了解其特点和优势

2.深入研究双馈风力发电机系统的控制策略，比较分析不同方案的优劣

3.成功建立双馈风力发电机系统的仿真模型，并验证控制策略的有效性

4.对比各种控制策略的性能优劣，并提出相应的优化方案

四、研究进度安排

通过多种途径搜集相关文献，对双馈风力发电机系统原理性能特点以及控制策略进行研究，并在相应的仿真平台上建立相关模型，验证最优控制策略的有效性，力争取得较为满意的研究成果。

1. 进行相关文献调研，对比不同的控制策略，建立研究基础（预计1周）

2. 学习了解双馈风力发电机系统的结构与原理（预计2周）

3. 板上建模仿真并对模型进行建立，验证模型及数据的正确性（预计3周）

4. 各种算法下的仿真结果进行对比分析，寻找最佳操作策略（预计2周）

5. 结论、论文归纳排版（预计2周）

五、参考文献

[1] L. Xu, Y. Zhang, Y. Wang, and Y. Yue, “Control strategy for doubly-fed induction generator based on PSO algorithm for wind energy utilization,” Journal of Renewable Energy, vol. 153, pp. 954-964, 2020.

[2] Y. Chen, F. Liu, W. Wang, and Q. Lin, “A novel DFIG control strategy for power optimization in a wind turbine system under variable winds,” Journal of Renewable Energy, vol. 153, pp. 1125-1136, 2020.

[3] J. Yang, G. Wang, L. Yan, and Y. Du, “Active power regulation of wind power system based on battery energy storage and bidirectional cascade H-bridge multilevel converter in islanded mode,” Journal of Renewable Energy, vol. 153, pp. 97-105, 2020.