變速風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變槳距控制的研究.pdf

1、近年來，直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)由于控制效果好、發(fā)電效率高、設(shè)備制造方便等優(yōu)點(diǎn)，成為了風(fēng)電市場應(yīng)用與研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。然而，直驅(qū)式風(fēng)電系統(tǒng)與傳統(tǒng)的風(fēng)電系統(tǒng)一樣具有強(qiáng)非線性、強(qiáng)耦合、動態(tài)過快以及平衡點(diǎn)變化頻繁等特點(diǎn)，針對這一情況，目前廣泛采用的傳統(tǒng)的控制方法和投入大量研究的智能控制方法都存在一定的問題。
　　 直驅(qū)風(fēng)電系統(tǒng)主要由風(fēng)力機(jī)和多極永磁同步發(fā)電機(jī)(PMSG)兩部分組成，本文主要研究了這兩部分的建模與控制。首先，通過分析空氣動力學(xué)原

2、理，了解風(fēng)力機(jī)、PMSG兩部分的結(jié)構(gòu)機(jī)理和運(yùn)行特性，得到數(shù)學(xué)模型，并以此在Matlab/Simulink環(huán)境下進(jìn)行了仿真建模;其次，通過對基于微分幾何的反饋線性化理論的研究，提出了將其應(yīng)用到直驅(qū)式風(fēng)電系統(tǒng)的兩部分模型的線性化處理中;然后，根據(jù)兩部分線性化后的模型分別結(jié)合最優(yōu)控制方法，實(shí)現(xiàn)兩種風(fēng)速下的不同控制:當(dāng)風(fēng)速高于額定風(fēng)速時(shí)，PMSG通過控制轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速，實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能捕捉(MPPT);當(dāng)風(fēng)速高于額定風(fēng)速時(shí)，于風(fēng)力機(jī)通過調(diào)節(jié)槳距角，實(shí)現(xiàn)額