永磁直驅風力發(fā)電機直接轉矩控制技術研究.pdf

1、近年來直接轉矩控制受到越來越多的關注，隨著風力發(fā)電技術的不斷發(fā)展，直接轉矩控制也被越來越多的應用到風力發(fā)電系統(tǒng)中。本文介紹的是永磁直驅型風力發(fā)電機的直接轉矩控制，轉矩和定子磁鏈幅值的直接控制使得永磁同步發(fā)電機具有較好的轉矩動態(tài)響應。
　　本文概述了國內外風力發(fā)電的發(fā)展現狀，對比了不同風力發(fā)電機組類型的優(yōu)缺點，分析了直驅型風力發(fā)電系統(tǒng)背靠背驅動變流系統(tǒng)的拓撲結構、運行原理、以及控制策略等。直驅風電系統(tǒng)主要包括永磁同步發(fā)電機、電機側變

2、流器和電網測變流器。本文重點研究了電機側變流器的工作原理和控制策略，并且建立了不同坐標系下的永磁同步發(fā)電機的數學模型。
　　本文分析了直接轉矩控制的基本原理，包括逆變器電壓矢量模型、各電壓矢量對磁鏈和轉矩的控制作用。通過分析可知，直接轉機控制的核心就是通過選擇合適的電壓矢量來調節(jié)磁鏈矢量和轉矩矢量的大小和旋轉方向，從而達到直接控制轉矩的目的。本文詳細介紹了永磁同步發(fā)電機直接轉矩控制系統(tǒng)的構成，主要包括磁鏈和轉矩觀測、滯環(huán)控制器、磁

3、鏈矢量扇區(qū)判斷、電壓矢量開關表等。為了驗證其控制方案的正確性和可行性，給出了基于Matlab/Simulink的系統(tǒng)仿真模型。
　　通過對直接轉矩控制技術的分析可知，定子磁鏈觀測的精確度直接影響了系統(tǒng)的控制性能。本文通過分析傳統(tǒng)定子磁鏈觀測器存在的不足后，介紹了幾種改進的觀測模型。改進算法在一定程度上有效的抑制了傳統(tǒng)純積分觀測器因非零初始值所產生的直流偏移量，從而提高了磁鏈觀測的準確性。
　　本文在理論分析的基礎上，研制了5