基于IPC的風(fēng)電機(jī)組智能控制與仿真技術(shù)研究.pdf

1、研究風(fēng)電技術(shù),不僅可以改善能源機(jī)構(gòu),而且可以緩解傳統(tǒng)能源的危機(jī),是有效減少環(huán)境污染途徑之一,有效的提高了社會(huì)效益、環(huán)境效益。本文在國(guó)內(nèi)外研究技術(shù)的基礎(chǔ)上,簡(jiǎn)要分析恒速、變速風(fēng)機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn),提出變速恒頻雙饋電機(jī)的結(jié)構(gòu)模型以及控制策略。
　　首先,本文主要利用MATLAB軟件,基于西門子IPC427C工業(yè)控制器,對(duì)風(fēng)電機(jī)組采集風(fēng)速數(shù)據(jù),簡(jiǎn)要給出風(fēng)速的模型與 IEC標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上搭建風(fēng)速模型做比較,確保風(fēng)速模型的正確性;風(fēng)輪模型是建立在空氣

2、動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)上;在分析變槳距控制策略的基礎(chǔ)上,提出了以功率為主要控制參量的獨(dú)立變槳距控制策略。風(fēng)電機(jī)組的功率隨著風(fēng)速不穩(wěn)定性功率也出現(xiàn)很大的波動(dòng),本文主要采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法,自整定PID控制的方法。搭建整個(gè)風(fēng)機(jī)模型,當(dāng)風(fēng)速運(yùn)行在額定風(fēng)速之上時(shí)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作用在控制系統(tǒng)中,調(diào)整PID參數(shù)控制葉片的槳距角度,進(jìn)而控制發(fā)電機(jī)輸出的功率在額定功率附近。結(jié)果表明,基于BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)PID變槳距控制系統(tǒng)使發(fā)電機(jī)輸出的功率更加穩(wěn)定,超調(diào)量小、魯棒性強(qiáng)的

3、特性。
　　其次,針對(duì)變速恒頻雙饋機(jī)型,研究雙饋電機(jī)內(nèi)部各參量之間的關(guān)系,經(jīng)過(guò)坐標(biāo)變換后,確定雙饋發(fā)電機(jī)數(shù)學(xué)模型的基礎(chǔ)上,在MATLAB/Simulink環(huán)境下建立DFIG模型,在DFIG和雙 PWM原理及結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上搭建模型,在雙饋電機(jī)的網(wǎng)側(cè)變流器控制目的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)出雙閉環(huán)的控制策略,給出了電壓外環(huán)PI參數(shù)調(diào)整和電流內(nèi)環(huán)PI參數(shù)調(diào)整,本文主要是采用SVPWM(空間矢量控制),實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)側(cè)的控制;分析了轉(zhuǎn)子側(cè)變流器作用,提出定子磁鏈觀

4、測(cè)器的方法實(shí)現(xiàn)磁鏈準(zhǔn)確定位,轉(zhuǎn)速反饋為外環(huán)和電流反饋為內(nèi)環(huán)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)子側(cè)變流器控制的目的,在MATLAB環(huán)境下搭建模型,分析仿真結(jié)果、驗(yàn)證策略的正確性。把網(wǎng)側(cè)變流器和機(jī)側(cè)變流器整合進(jìn)行仿真,給出PI控制器的參數(shù)。仿真給出了定轉(zhuǎn)子電流波形變化趨勢(shì)以及雙饋電機(jī)輸出功率的趨勢(shì)圖,分析得出隨著風(fēng)速的變化發(fā)電機(jī)輸出的功率有快速跟隨性,給出的控制策略,實(shí)現(xiàn)變速恒頻運(yùn)行,對(duì)控制策略進(jìn)行可行性分析。
　　最后,通過(guò)10kWDFIG動(dòng)態(tài)仿真平臺(tái)采取數(shù)據(jù)