變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)及其控制研究.pdf

1、在當(dāng)今世界能源緊缺，環(huán)境污染日益嚴(yán)重的形勢下，風(fēng)力發(fā)電技術(shù)作為可再生能源技術(shù)中發(fā)展最快、最可能實現(xiàn)商品化、產(chǎn)業(yè)化的技術(shù)之一，得到了前所未有的發(fā)展。本文以變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)為研究對象，對其從理論到實踐，從仿真到實驗，進(jìn)行了系統(tǒng)、深入的研究。
　　 論文首先對雙PWM變流器中網(wǎng)側(cè)變流器無電網(wǎng)電壓傳感器控制技術(shù)進(jìn)行研究，提出利用虛擬磁鏈微分負(fù)反饋和變流器有功電流共同作用來抑制虛擬磁鏈振蕩的控制策略。仿真和實驗結(jié)果表明，該方法在省去P

2、WM變流器電網(wǎng)電壓定向所必須的交流電壓傳感器的同時，能有效抑制虛擬磁鏈、直流母線電壓的振蕩，實現(xiàn)高性能矢量控制。
　　 其次對雙饋電機(jī)矢量控制模型及功率流動特性進(jìn)行深入剖析，提出了雙饋電機(jī)的全補(bǔ)償、最小銅損及轉(zhuǎn)子電流最小3種不同目標(biāo)優(yōu)化控制方式，為變速恒頻風(fēng)力發(fā)電機(jī)組的工程實現(xiàn)提供了一定的理論依據(jù)。分析了風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的最大風(fēng)能捕獲原理，提出基于最小二乘法中的遺忘因子法辨識風(fēng)力機(jī)參數(shù)，結(jié)合定子磁鏈定向矢量控制技術(shù)實現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲，

3、MATLAB/SIMULINK的仿真結(jié)果表明，該控制策略能有效提高當(dāng)風(fēng)力機(jī)參數(shù)出現(xiàn)錯誤或有擾動誤差時的風(fēng)能利用率。雙饋電機(jī)是一類復(fù)雜的非線性、多變量、強(qiáng)耦合系統(tǒng)，針對這一特性，提出將無源性理論應(yīng)用于變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)，仿真結(jié)果表明，與傳統(tǒng)矢量控制相比較，無源控制策略在高速、有效實現(xiàn)最大風(fēng)能捕獲的同時，對電機(jī)參數(shù)攝動及負(fù)載轉(zhuǎn)矩變化具有很強(qiáng)的魯棒性。
　　 建立雙饋發(fā)電機(jī)空載并網(wǎng)、并網(wǎng)運(yùn)行數(shù)學(xué)模型，提出基于PI并聯(lián)比例諧振控制器的