速度傳感器故障狀態(tài)下的雙饋風(fēng)電系統(tǒng)控制研究.pdf

1、風(fēng)能作為可再生綠色能源，得到了世界各國的廣泛應(yīng)用，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)已成為目前世界上最為成熟的清潔能源生產(chǎn)技術(shù)。隨著風(fēng)電產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，如何提高風(fēng)電系統(tǒng)的安全性和可靠性成為了一個突出問題。在系統(tǒng)發(fā)生故障情況下，快速地檢測故障并盡可能地保證風(fēng)電機組在故障狀態(tài)下的穩(wěn)定持續(xù)運行引起了人們的關(guān)注。由于速度傳感器故障發(fā)生率比較高，本文將針對速度傳感器故障情況下雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的控制策略展開研究。
　　本文首先分析了雙饋電機的變速恒頻運行原理，建立了雙

2、饋發(fā)電機的數(shù)學(xué)模型，在此基礎(chǔ)上，詳細(xì)分析了雙饋發(fā)電機的電網(wǎng)電壓定向矢量控制策略；同時，對網(wǎng)側(cè)變換器的相關(guān)理論進(jìn)行了研究，包括對其進(jìn)行數(shù)學(xué)建模和雙閉環(huán)控制策略的確定。
　　其次，對故障診斷的基本理論和方法進(jìn)行了研究，并設(shè)計了適用于雙饋風(fēng)電系統(tǒng)速度傳感器故障檢測的狀態(tài)觀測器，通過觀測其殘差實現(xiàn)對機械速度傳感器工作情況的監(jiān)測，并通過仿真驗證了該檢測方法的有效性。
　　本文通過對目前廣泛應(yīng)用的速度辨識方法的比較分析，確定了采用基于轉(zhuǎn)

3、子電流的模型參考自適應(yīng)方法。當(dāng)速度傳感器發(fā)生故障時，采用該方法代替速度傳感器獲得雙饋電機的轉(zhuǎn)速信號，并利用Matlab/Simulink對系統(tǒng)進(jìn)行了仿真建模，仿真波形驗證了所設(shè)計的速度觀測方法具有良好的靜態(tài)和動態(tài)性能。
　　最后，為了驗證雙饋風(fēng)電系統(tǒng)的控制策略，在實驗室搭建的雙饋風(fēng)電系統(tǒng)試驗平臺上進(jìn)行了實驗研究。本文詳細(xì)介紹了該試驗平臺的硬件構(gòu)成及軟件控制系統(tǒng)的設(shè)計方法，并在此平臺上對速度傳感器故障狀態(tài)下的雙饋風(fēng)電系統(tǒng)控制策略進(jìn)行