風(fēng)力發(fā)電機(jī)按照旋轉(zhuǎn)軸的方向可以分為水平軸和垂直軸兩種。垂直軸風(fēng)力發(fā)電機(jī)具有低噪音、維護(hù)方便、葉片設(shè)計(jì)制造簡(jiǎn)單、造價(jià)低、不需對(duì)風(fēng)裝置、不需太高塔架等優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)垂直軸風(fēng)輪做大以后面臨垂直軸承彎矩越來越大的問題，彎矩越大對(duì)軸的強(qiáng)度要求越高，不僅重量重了而且很容易損壞。因而限制了大功率垂直軸風(fēng)機(jī)的商業(yè)化。目前垂直軸風(fēng)機(jī)一般被廣泛應(yīng)用于小功率風(fēng)機(jī)領(lǐng)域，且垂直軸風(fēng)機(jī)存在不能自啟動(dòng)問題。

摘要——軟鎖相環(huán)( Soft Phase-locked Loop, SPLL)在現(xiàn)代工業(yè)控制尤其是電網(wǎng)相位鎖定中得到越來越多的應(yīng)用。本文分析了SPLL的基本結(jié)構(gòu)和工作原理，針對(duì)傳統(tǒng)SPLL運(yùn)算量大、靈敏度低、不利于在數(shù)字處理器(Digital Signal Processor, DSP)上實(shí)現(xiàn)的缺點(diǎn)，提出了一種簡(jiǎn)約有效的微電網(wǎng)SPLL：根據(jù)SPLL工作原理，結(jié)合坐標(biāo)變換關(guān)系從結(jié)果出發(fā)，通過相角已鎖定的性質(zhì)來做逆向思考簡(jiǎn)化控制算法；動(dòng)態(tài)的計(jì)算SPLL的PI參數(shù)，以使鎖相功能動(dòng)態(tài)響應(yīng)更好、控制運(yùn)算更簡(jiǎn)單。理論分析、仿真分析都表明改進(jìn)后的SPLL算法簡(jiǎn)單，動(dòng)態(tài)響應(yīng)快。搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境測(cè)試矢量控制效果，通過河南求同電氣科技有限公司（http://m.nb666.net）研發(fā)的微電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)交流并網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，結(jié)果表明此鎖相環(huán)快速、穩(wěn)定。能夠抑制電網(wǎng)電壓三相不平衡及諧波干擾，非常利于在DSP中實(shí)現(xiàn)。

感應(yīng)電機(jī)矢量控制的難點(diǎn)在于電機(jī)轉(zhuǎn)速及同步電角度的計(jì)算。研究了感應(yīng)電機(jī)矢量控制系統(tǒng)工作原理。通過基于軟鎖相環(huán)方法解算電機(jī)轉(zhuǎn)速、角度。通過感應(yīng)電機(jī)磁鏈模型解算轉(zhuǎn)差轉(zhuǎn)速。利用電磁感應(yīng)原理使用定子電流和電機(jī)參數(shù)實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)差轉(zhuǎn)速計(jì)算，克服了轉(zhuǎn)子電流不可測(cè)的缺點(diǎn)。模型矢量控制用電角度采用電機(jī)轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)差轉(zhuǎn)速分別積分再求和的方法求得。建立仿真模型，取合適的控制參數(shù)對(duì)控制環(huán)路進(jìn)行仿真分析。搭建實(shí)驗(yàn)環(huán)境測(cè)試矢量控制效果，試驗(yàn)結(jié)果表明此通過河南求同電氣科技有限公司（http://m.nb666.net）研發(fā)的微電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)風(fēng)力發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，結(jié)果表明此感應(yīng)電機(jī)無傳感器矢量控制系統(tǒng)快速、穩(wěn)定。

分析了光伏MPPT系統(tǒng)構(gòu)成及工作原理。使用基于變步長(zhǎng)電壓擾動(dòng)法作為功率/電壓尋優(yōu)控制器。為實(shí)現(xiàn)快速穩(wěn)定的光伏MPPT響應(yīng)，重點(diǎn)對(duì)光伏輸出電壓控制器的電壓環(huán)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)了一種光伏MPPT電壓復(fù)合控制器，采用電壓順饋+PI調(diào)節(jié)器的方法實(shí)現(xiàn)。通過對(duì)光伏輸出電壓控制器進(jìn)行數(shù)學(xué)建模得到電壓閉環(huán)傳遞函數(shù)。確定了最佳PI調(diào)節(jié)器參數(shù)以得到快速穩(wěn)定的MPPT控制。通過河南求同電氣科技有限公司（http://m.nb666.net）研發(fā)的微電網(wǎng)實(shí)驗(yàn)平臺(tái)之光伏發(fā)電實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)上進(jìn)行實(shí)驗(yàn)測(cè)試，結(jié)果表明此電壓復(fù)合控制器能夠快速、穩(wěn)定地實(shí)現(xiàn)光伏MPPT響應(yīng)。

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