基于矩陣式勵(lì)磁調(diào)節(jié)器的雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)動(dòng)態(tài)解耦研究.pdf

1、目前雙饋型電機(jī)是風(fēng)力發(fā)電機(jī)的理想發(fā)電機(jī)，本文圍繞雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)勵(lì)磁裝置的控制技術(shù)與功率動(dòng)態(tài)解耦問(wèn)題進(jìn)行相關(guān)研究。
　　首先，分別對(duì)風(fēng)力發(fā)電所采用的幾種勵(lì)磁裝置進(jìn)行對(duì)比與分析，選擇雙級(jí)矩陣變換器作為雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的勵(lì)磁裝置，并且采用輸入輸出非線性控制策略，將雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行精確線性化，提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)，實(shí)現(xiàn)風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的解耦控制。
　　其次，根據(jù)雙級(jí)矩陣變換器整流級(jí)和逆變級(jí)的相互關(guān)系與變速恒頻風(fēng)力發(fā)電不同控制要求和目

2、標(biāo)，將雙級(jí)矩陣變換器和雙饋電機(jī)的運(yùn)行機(jī)制結(jié)合起來(lái)，實(shí)現(xiàn)變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電的目標(biāo)。針對(duì)風(fēng)力發(fā)電的控制目標(biāo)分別對(duì)轉(zhuǎn)子側(cè)和網(wǎng)側(cè)分別進(jìn)行數(shù)學(xué)建模與分析，由于雙饋電機(jī)和雙級(jí)矩陣變換器都存在非線性問(wèn)題，因此在轉(zhuǎn)子側(cè)采用非線性控制策略實(shí)現(xiàn)雙饋電機(jī)有功功率、無(wú)功功率的解耦、達(dá)到了提高系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)響應(yīng)性能的目標(biāo);在網(wǎng)側(cè)變換器中采用矢量控制策略實(shí)現(xiàn)直流母線電壓的穩(wěn)定。
　　再次，在雙級(jí)矩陣變換器中采用雙空間矢量調(diào)制策略，可以提高電壓傳輸比，穩(wěn)定直流母

3、線電壓。該策略的仿真結(jié)果顯示:雙級(jí)矩陣變換器具有良好的輸入、輸出特性，輸出頻率可以任意調(diào)節(jié)，完全滿足雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)轉(zhuǎn)子電流調(diào)幅、調(diào)頻的勵(lì)磁要求。
　　最后，根據(jù)雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)和雙級(jí)矩陣變換器的數(shù)學(xué)模型在PSCAD環(huán)境中建立了基于雙級(jí)矩陣變換器勵(lì)磁的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)的仿真系統(tǒng)，通過(guò)相應(yīng)的仿真結(jié)果表明:在定子磁鏈定向中采用非線性矢量控制策略，實(shí)現(xiàn)了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的有功功率和無(wú)功功率的高性能解耦控制，達(dá)到了變速恒頻風(fēng)力發(fā)電的目的，提高了系