雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)高階滑模控制策略的研究.pdf

1、為解決化石資源短缺和環(huán)境污染的問(wèn)題,世界上許多國(guó)家都在努力發(fā)展風(fēng)力發(fā)電?；陔p饋發(fā)電機(jī)的風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)是目前風(fēng)電市場(chǎng)的主流機(jī)型,因此,對(duì)這類(lèi)機(jī)組的控制策略進(jìn)行研究具有重要意義。本文運(yùn)用高階滑?？刂评碚撛O(shè)計(jì)控制器,實(shí)現(xiàn)對(duì)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制。
　　首先對(duì)風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)狀及趨勢(shì)進(jìn)行了綜述,分析了基于變速恒頻技術(shù)的雙饋和永磁同步風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。本文所應(yīng)用的滑?？刂萍夹g(shù)具有兩個(gè)主要特點(diǎn):控制律中設(shè)計(jì)的等效低通濾波器有效地消除了抖振;非奇異

2、終端滑模技術(shù)克服了終端滑模的奇異性問(wèn)題。
　　分析了雙PWM變換器的工作原理,根據(jù)網(wǎng)側(cè)變換器交流側(cè)與直流側(cè)功率平衡關(guān)系對(duì)網(wǎng)側(cè)變換器的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行了簡(jiǎn)化,設(shè)計(jì)了高階滑模電壓控制策略使得直流母線電壓平方收斂,還設(shè)計(jì)了高階滑模電流控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)側(cè)變換器電流的控制。應(yīng)用最大風(fēng)能追蹤控制策略實(shí)現(xiàn)了雙PWM變換器中機(jī)側(cè)變換器的控制。設(shè)計(jì)了高階滑模轉(zhuǎn)速控制器、電流控制器來(lái)實(shí)現(xiàn)雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的控制,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)最大風(fēng)能追蹤。采用空載并網(wǎng)方式,根據(jù)

3、雙饋發(fā)電機(jī)空載數(shù)學(xué)模型,設(shè)計(jì)了空載并網(wǎng)高階滑模電流控制器,實(shí)現(xiàn)了雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的柔性并網(wǎng)。低電壓故障是雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中最常見(jiàn)的問(wèn)題,低電壓穿越控制策略的研究對(duì)系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。通過(guò)對(duì)低電壓故障的分析,設(shè)計(jì)了考慮定子磁鏈動(dòng)態(tài)過(guò)程的高階滑模電流控制器,實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)在低電壓狀況下的控制,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了低電壓穿越。
　　本文通過(guò)Simulink仿真實(shí)驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證理論的有效性。將應(yīng)用PI控制技術(shù)與高階滑?？刂萍夹g(shù)的仿真結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比分析,結(jié)