雙饋發(fā)電機(jī)勵(lì)磁模糊控制實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、風(fēng)能是一種清潔的可再生能源，在我國(guó)儲(chǔ)量巨大，風(fēng)力發(fā)電前景可觀。
　　 作為一種新型發(fā)電技術(shù)，以雙饋異步發(fā)電機(jī)作為發(fā)電設(shè)備的變速恒頻發(fā)電技術(shù)在風(fēng)力發(fā)電方面有著顯著的優(yōu)越性和廣闊的發(fā)展前景。變速恒頻發(fā)電技術(shù)可以在雙饋異步發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子側(cè)施加三相低頻電流實(shí)現(xiàn)交流勵(lì)磁，控制勵(lì)磁電流的幅值、頻率、相位實(shí)現(xiàn)輸出電能的恒頻恒壓。
　　 由于風(fēng)電機(jī)所處的自然環(huán)境比較惡劣，發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型耦合復(fù)雜，傳統(tǒng)控制方式效果有限。模糊控制的特點(diǎn)是以自

2、然語(yǔ)言的形式對(duì)控制對(duì)象傳達(dá)控制信息，無(wú)需精確的數(shù)學(xué)模型，能適應(yīng)風(fēng)電系統(tǒng)的非線性、大慣性和時(shí)變性，而且能夠?qū)⒆匀徽Z(yǔ)言直接轉(zhuǎn)化為算法語(yǔ)言，從而將優(yōu)秀操作人員的經(jīng)驗(yàn)和專家意見(jiàn)引入控制系統(tǒng)，達(dá)到更好的控制效果。
　　 本文論述了風(fēng)力發(fā)電的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀，指出了研究的背景，介紹了變速恒頻發(fā)電技術(shù)的優(yōu)勢(shì)、雙饋異步發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)以及模糊控制理論的基本原理和在風(fēng)力發(fā)電方面的應(yīng)用情況。分析了雙饋異步發(fā)電機(jī)在交流勵(lì)磁條件下的運(yùn)行特性，通過(guò)變頻器作為雙

3、饋發(fā)電機(jī)交流勵(lì)磁電源，設(shè)計(jì)并實(shí)施了雙饋異步發(fā)電機(jī)交流勵(lì)磁運(yùn)行特性實(shí)驗(yàn)，繪制了運(yùn)行特性曲線，為模糊控制器的設(shè)計(jì)與調(diào)試提供了數(shù)據(jù)支持。介紹了雙饋發(fā)電系統(tǒng)在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型以及坐標(biāo)變換的原理，以此為基礎(chǔ)研究了雙饋發(fā)電系統(tǒng)有功模糊控制器設(shè)計(jì)原理及具體步驟。
　　 本文圍繞雙饋異步發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)交流勵(lì)磁控制展開(kāi)研究，采用電壓型雙PWM變換器作為發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子的勵(lì)磁電源，用直流電動(dòng)機(jī)作為原動(dòng)機(jī)模擬風(fēng)力機(jī)，使用C語(yǔ)言編寫系統(tǒng)控制程序，

4、構(gòu)建了雙饋發(fā)電機(jī)交流勵(lì)磁實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。在硬件方面，介紹了以TSMS320LF2812為控制中樞的雙饋發(fā)電勵(lì)磁試驗(yàn)系統(tǒng)硬件平臺(tái)的結(jié)構(gòu)及原理，并主要針對(duì)IPM智能功率器件的保護(hù)問(wèn)題做了更深一步的研究。完成了模糊控制器在DSP上的程序?qū)崿F(xiàn)，并以模糊控制器作為雙饋發(fā)電系統(tǒng)勵(lì)磁控制有功功率通道上的主要控制器，進(jìn)行了雙饋發(fā)電機(jī)基于模糊控制理論的變速恒頻實(shí)驗(yàn)研究，得到了實(shí)驗(yàn)結(jié)果。為了彌補(bǔ)模糊控制器在穩(wěn)態(tài)控制方面的不足，設(shè)計(jì)了電流環(huán)閉環(huán)系統(tǒng)PI調(diào)節(jié)器的參數(shù)