雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)理想電壓下及電網(wǎng)電壓小值跌落時(shí)的控制.pdf

1、改善能源結(jié)構(gòu)，發(fā)展新的可再生能源，減輕對(duì)環(huán)境污染，提高電能質(zhì)量，已成了全球能源工業(yè)關(guān)注的一個(gè)熱點(diǎn)，風(fēng)力發(fā)電作為一種可再生能源開(kāi)發(fā)形式，近年來(lái)得到了較快發(fā)展，其中變速風(fēng)力發(fā)電尤其是雙饋型變速恒頻(VSCF)風(fēng)力發(fā)電技術(shù)以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)而備受關(guān)注。本文主要研究雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)理想電壓及電網(wǎng)電壓小值跌落時(shí)控制的相關(guān)問(wèn)題。
　　 本文首先建立雙饋感應(yīng)發(fā)電機(jī)(DFIG)在三相靜止坐標(biāo)系、兩相靜止坐標(biāo)系和兩相旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，在分析兩相旋

2、轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上，得到定子磁鏈和定子電壓定向下的矢量控制方程，由此構(gòu)建矢量控制的系統(tǒng)框圖，并搭建仿真模型進(jìn)行仿真，仿真結(jié)果說(shuō)明，以上控制策略的有效性和可靠性。
　　 通過(guò)分析三相電壓源型變流器拓?fù)渑c工作特點(diǎn)，根據(jù)變流器在三相靜止坐標(biāo)系的數(shù)學(xué)模型，建立基于開(kāi)關(guān)函數(shù)的仿真模型，并進(jìn)行仿真。通過(guò)建立DFIG各個(gè)部分的數(shù)學(xué)模型，從而建立了DFIG發(fā)電系統(tǒng)的特征方程，通過(guò)求出其雅克比矩陣特征值的實(shí)部λi并以λi的最大值作為適應(yīng)

3、度函數(shù)，利用粒子群優(yōu)化(PSO)算法對(duì)其進(jìn)行系統(tǒng)PI參數(shù)的優(yōu)化。在風(fēng)速突變條件下對(duì)PI參數(shù)優(yōu)化前后雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行仿真對(duì)比，仿真結(jié)果表明利用PSO優(yōu)化算法的PI控制規(guī)律能有效改善雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)過(guò)渡過(guò)程的動(dòng)態(tài)性能。
　　 最后，通過(guò)對(duì)DFIG系統(tǒng)中的傳統(tǒng)定子電壓控制策略和網(wǎng)側(cè)變換器控制策略的分析，給出了DFIG系統(tǒng)運(yùn)行在電網(wǎng)電壓小值跌落時(shí)改進(jìn)的定子電壓定向控制策略和網(wǎng)側(cè)變換器控制策略，搭建了DFIG系統(tǒng)在不同控制方案下的SI