基于擴展卡爾曼濾波的雙饋風力發(fā)電機無速度傳感器矢量控制研究.pdf

1、雙饋風力發(fā)電機因自身結構問題，轉子側參數易變難測，使得雙饋風力發(fā)電機按轉子磁鏈定向的矢量控制策略由于轉子參數的引入，調速性能受到極大影響，系統(tǒng)魯棒性不高。
　　 本文采用雙饋風力發(fā)電機按定子磁鏈定向下的矢量控制策略。按定子磁鏈定向下的矢量控制策略的定子磁鏈觀測模型避免了轉子參數的引入，模型采用的唯一變量參數是容易在線測量的定子電阻，在理論上保證了磁鏈觀測的魯棒性，從而保證了雙饋風力發(fā)電控制系統(tǒng)的魯棒性。并針對傳統(tǒng)無速度傳感器矢量

2、控制低速階段控制效果不佳的問題，在保持系統(tǒng)高的動態(tài)性能和魯棒性前提下提出了雙饋風力發(fā)電機基于EKF(擴展卡爾曼濾波)無傳感器矢量控制策略，利用EKF(擴展卡爾曼濾波)對轉子轉速進行估計。
　　 本文首先分析了交流異步電機基本控制策略和風力發(fā)電系統(tǒng)基本控制理論；解析雙饋風力發(fā)電機基本電氣特性，建立其三相靜止坐標系下的數學模型，根據矢量控制坐標變換，建立其二相靜止坐標系下的數學模型和二相旋轉坐標系下的數學模型，并根據雙饋風力發(fā)電機模

3、型狀態(tài)方程，建立相應的動態(tài)等值電路。然后分析了矢量控制基本原理，在理論上定性分析了雙饋風力發(fā)電機轉子參數對矢量控制系統(tǒng)性能的影響；研究定子磁場定向下的磁鏈觀測，其中包括按照定子電壓、定子電流的U-I法，按照定子電流、轉子轉速的I-ω法，按定子電壓、轉子轉速的U-ω法，分析其各自優(yōu)缺點，在仿真模型的基礎上定量分析了定子參數對定子磁鏈觀測的影響，即對雙饋風力發(fā)電機矢量控制系統(tǒng)的影響，且提出提高定子磁鏈觀測精度的方法，并在此基礎上實現對雙饋風

4、力發(fā)電機轉子電流的勵磁分量和轉矩分量的解耦控制，通過調節(jié)轉子勵磁分量和轉矩分量實現轉矩平滑控制，同時避免了對轉子參數的依賴，提高了系統(tǒng)的魯棒性。最后建立雙饋風力發(fā)電機及其控制系統(tǒng)仿真模型，搭建雙饋風力發(fā)電機電流環(huán)、速度環(huán)矢量雙閉環(huán)控制系統(tǒng)并對其進行仿真研究，搭建雙饋風力發(fā)電機基于EKF(擴展卡爾曼濾波)無傳感器矢量控制系統(tǒng)仿真模型并對其進行仿真研究。
　　 仿真結果證明了本文所論述的理論和方法的可行性和正確性，為雙饋風力發(fā)電系統(tǒng)