基于異步電機的風力機模擬平臺研究.pdf

1、在風力發(fā)電相關技術研究中，由于存在天氣、環(huán)境、成本等多種因素，直接利用風力機進行實驗研究很困難。因此，研制實驗室內風力機模擬平臺很有必要，即通過控制電機模擬風力機在一系列風速序列下的特性，為發(fā)電系統(tǒng)提供機械動力。本文以風力機的轉矩特性入手，以異步電機矢量控制為手段，對風力機靜態(tài)特性和動態(tài)特性模擬進行了深入的分析和研究。
　　本文從風力機氣動學方面對模擬風力機的原理進行了介紹，按靜態(tài)特性與動態(tài)特性兩方面展開分析，給出了用于動態(tài)模擬的

2、風速模型和大慣量轉矩補償的模型，分析了設計轉矩補償中轉速濾波器的方法，最后利用仿真平臺驗證了理論分析的正確性。
　　基于矢量控制原理和坐標變換工具，以異步電機數學模型為基礎，分析了異步電機轉子場定向控制系統(tǒng)的原理，討論了本文所采用的轉子磁鏈觀測方法。并依據經典控制理論分別設計了電流調節(jié)器、轉子磁鏈調節(jié)器和轉速調節(jié)器。最后通過仿真驗證了矢量控制系統(tǒng)良好的設計性能。
　　基于上述理論研究，搭建了風力機模擬平臺，介紹了風力機模擬平

3、臺的結構與功能，并以此為基礎設計了基于LabVIEW的人機交互界面和相應所用DSP程序的架構，最后利用Plecs仿真軟件對整個風力機模擬平臺進行了仿真驗證。
　　在上述平臺進行了實驗工作，首先通過實驗驗證了異步電機矢量控制的控制性能。在此基礎上進行了風力機靜態(tài)和動態(tài)特性的模擬，將負載發(fā)電機控制在轉速閉環(huán)的工況下測試了風力機靜態(tài)特性的整段曲線，對比了大慣量模擬前后的特性差異，并進行了60s連續(xù)風速序列的風力機模擬實驗。最后與網側逆變