雙饋風(fēng)力發(fā)電交流勵(lì)磁系統(tǒng)的非線性控制研究.pdf

1、雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)調(diào)速范圍寬、風(fēng)能利用率高,在風(fēng)力發(fā)電并網(wǎng)中有著良好的應(yīng)用前景?，F(xiàn)較多采用的PI控制器和矢量控制,存在對(duì)電機(jī)參數(shù)的依賴性強(qiáng)、動(dòng)態(tài)解禍不佳問題。研究表明大部分是因?yàn)殡p饋風(fēng)電系統(tǒng)含有大量的非線性環(huán)節(jié)造成的。為此本文采用積分滑模變控制,反饋線性化控制,基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的積分滑模變控制等非線性控制策略對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的優(yōu)化控制進(jìn)行了研究。
　　本文首先分析和研究了雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型。針對(duì)風(fēng)力發(fā)電的控制目標(biāo)和數(shù)學(xué)模型

2、中的非線性特性,設(shè)計(jì)了兩種非線性控制策略,積分滑模變控制器和基于反饋線性化控制器。這兩種控制策略均較好的解決了傳統(tǒng)矢量控制對(duì)電機(jī)參數(shù)的依賴強(qiáng)以及動(dòng)態(tài)解耦不佳問題。并對(duì)這兩種策略的控制原理和優(yōu)缺點(diǎn)進(jìn)行了詳細(xì)分析,在理論基礎(chǔ)上提高了DFIG的適應(yīng)性以及動(dòng)態(tài)性能。
　　其次結(jié)合滑模變的理論分析與研究,針對(duì)該算法存在的不足,引入狀態(tài)觀測(cè)器實(shí)時(shí)估計(jì)系統(tǒng)的擾動(dòng)性,對(duì)產(chǎn)生滑?？刂频亩墩裨蚝拖魅醵墩竦姆椒ㄟM(jìn)行了研究。設(shè)計(jì)基于擴(kuò)張狀態(tài)觀測(cè)器的積分

3、滑模變控制算法,應(yīng)用于DFIG非線性控制系統(tǒng)中,對(duì)該系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模,能夠有效的削弱了積分滑模變控制系統(tǒng)的抖振,以期達(dá)到系統(tǒng)的控制要求。
　　最后,在PscAD仿真環(huán)境中,將上述幾種非線性控制策略應(yīng)用于DFIG矢量控制中,建立其系統(tǒng)模型。仿真結(jié)果表明:本文提出的控制策略均能實(shí)現(xiàn)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)最大功率點(diǎn)跟蹤以及有功功率和無功功率解耦。對(duì)仿真結(jié)果進(jìn)行對(duì)比分析,發(fā)現(xiàn)基于滑模變結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)相對(duì)于反饋線性化控制系統(tǒng)有較好的解耦效果,較強(qiáng)的全