直驅(qū)式風力發(fā)電變速恒頻系統(tǒng)研究.pdf

1、能源問題一直是人們生產(chǎn)生活中永恒的主題，21世紀的能源更是人們關(guān)注的焦點。非可再生能源的日益枯竭，使得世界各國紛紛努力尋找新的能源，以滿足生產(chǎn)生活中的需要。作為一種清潔的可再生能源，風能被認為是一種理想的綠色新能源。風能的主要利用形式為風力發(fā)電。國內(nèi)的風力發(fā)電變流設(shè)備和技術(shù)大多都是引進國外專利，因此研制具有自主知識產(chǎn)權(quán)的風電變流設(shè)備，是我國風電事業(yè)的當務(wù)之急。
　　 本文研究了各類風力發(fā)電系統(tǒng)，研究表明，直驅(qū)式風力發(fā)電系統(tǒng)是最有

2、發(fā)展前景的風力發(fā)電系統(tǒng)，而直驅(qū)式風力發(fā)電中采用的雙PWM變流單元是最具有優(yōu)勢的拓撲結(jié)構(gòu)。通過對直驅(qū)式風力發(fā)電系統(tǒng)的理論分析和研究，總結(jié)了各自的特點。并針對穩(wěn)壓變流單元嘗試著采用一種新的控制方案。由于多極低速永磁同步風力發(fā)電機模型十分復(fù)雜，為了研究方便，將其模型進行等效，鑒于控制對象——變流穩(wěn)壓單元具有多變量、時變、非線性、耦合、強擾動的復(fù)雜性及系統(tǒng)存在的不確定因素，對該系統(tǒng)的變流穩(wěn)壓單元進行數(shù)學建模，采用空間電壓矢量PWM調(diào)制算法，設(shè)計

3、了基于PI控制器的電流內(nèi)環(huán)和電壓外環(huán)的雙環(huán)控制系統(tǒng)，并對各個部分進行仿真建模，針對常規(guī)PI控制器在非線性、強擾動、多變量系統(tǒng)中存在的快速性和動態(tài)特性不好的問題，考慮模糊自整定PI控制器的實用性及處理該類問題的有效性，設(shè)計了模糊自整定PI控制器。
　　 通過模糊自整定PI控制的仿真結(jié)果與常規(guī)PI控制對比，得出采用優(yōu)化隸屬度函數(shù)的模糊PI控制器的系統(tǒng)快速性良好，超調(diào)小，上升時間短，抗擾動效果好的結(jié)論，實驗結(jié)果表明理論設(shè)計的正確性，為