基于無速度傳感器的DFIG最大風(fēng)能捕獲控制研究.pdf

1、雙饋風(fēng)力發(fā)電機(doubly-fed induction generator, DFIG)作為目前我國風(fēng)電事業(yè)應(yīng)用最為主流的電機，不僅具有同步電機的勵磁特性還具有異步電機的調(diào)速特性，并且憑借其控制方式和柔性連接的優(yōu)點，在風(fēng)電系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用。在大多數(shù)應(yīng)用領(lǐng)域，系統(tǒng)對電機的運行要求非常嚴(yán)格，因而控制器對DFIG至關(guān)重要。采用基于觀測器的無速度傳感器的控制方法，可簡化裝置，降低成本，減少外部干擾對系統(tǒng)的影響，已成為目前的研究熱點。本文以DFI

2、G為研究對象，設(shè)計了幾種無速度傳感器的終端滑?？刂撇呗裕缦拢?br>　　設(shè)計基于模糊自適應(yīng)觀測器的DFIG最大風(fēng)能捕獲模糊終端滑模的控制器。在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下，確定DFIG的數(shù)學(xué)模型，采用模糊自適應(yīng)觀測器對DFIG的轉(zhuǎn)子角速度進行實時觀測。解決了在比例+積分的自適應(yīng)律中采用固定增益影響觀測效果的問題。根據(jù)最大風(fēng)能捕獲原理，對轉(zhuǎn)速控制器進行設(shè)計。為提高系統(tǒng)的魯棒性和控制精度，對解耦后的DFIG轉(zhuǎn)子模型采用模糊終端滑模方法進行控制，有

3、效地抑制系統(tǒng)的抖振現(xiàn)象，并在有限時間內(nèi)實現(xiàn)無靜差跟蹤。
　　設(shè)計無速度傳感器DFIG最大風(fēng)能捕獲Backstepping終端滑模的控制器。在兩相同步旋轉(zhuǎn)坐標(biāo)系下，將DFIG轉(zhuǎn)子磁鏈定向的數(shù)學(xué)模型看作兩個子系統(tǒng)，分別設(shè)計Backstepping終端滑?？刂破?，實現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲。采用Backstepping終端滑模的方法，設(shè)計DFIG轉(zhuǎn)速和磁鏈觀測器，采用高階終端滑模面能有效抑制系統(tǒng)的抖振。仿真結(jié)果表明采用該方法設(shè)計的觀測器和控制器都

4、具有強魯棒性，能實現(xiàn)無靜差跟蹤，系統(tǒng)響應(yīng)快，穩(wěn)態(tài)精度高。
　　設(shè)計基于智能優(yōu)化算法的無速度傳感器DFIG最大風(fēng)能捕獲終端滑模的控制器。采用基于 Backstepping終端滑模的方法設(shè)計控制器，實現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲。采用微分跟蹤器（TD）安排參考輸入信號，解決初始誤差大等問題?；陔娏鞣匠淘O(shè)計擴張狀態(tài)觀測器(ESO)對轉(zhuǎn)速和磁鏈進行估計，以降低轉(zhuǎn)矩和磁鏈脈動，實現(xiàn)無傳感器運行，并對耦合等擾動項觀測且加以補償，簡化 Backsteppi