無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的無源性控制及其混沌研究.pdf

1、無刷雙饋電機(jī)(brushless doubly-fed machines，BDFM)是一種新型交流調(diào)速電機(jī)，結(jié)構(gòu)簡單穩(wěn)固、功率因數(shù)可調(diào)、電力電子裝置容量小，維護(hù)成本低，兼具異同步電機(jī)特點(diǎn)，特別適合于變頻調(diào)速傳動(dòng)系統(tǒng)與變速恒頻風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)。
　　從能源與社會(huì)可持續(xù)發(fā)展角度，論述了國內(nèi)外風(fēng)力發(fā)電的發(fā)展現(xiàn)況及在未來能源發(fā)展中的重要地位?？紤]到風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的復(fù)雜性及各類單一控制算法的局限性，研究了結(jié)合智能控制算法和其它先進(jìn)控制算法的混合控

2、制策略，論述了其在最大風(fēng)能捕獲、功率預(yù)測、偏航控制等方面應(yīng)用的主要研究成果與方法。
　　基于BDFM結(jié)構(gòu)，分析了其工作原理及運(yùn)行方式;通過推導(dǎo)BDFM三相靜止abc坐標(biāo)系下及轉(zhuǎn)子速d-q軸數(shù)學(xué)模型，建立了開環(huán)運(yùn)行時(shí)的Matlab/Simulink仿真模型，仿真驗(yàn)證了單饋、雙饋等各類運(yùn)行方式下電機(jī)的動(dòng)、靜態(tài)運(yùn)行特性。
　　針對(duì)BDFM不規(guī)則電磁噪聲、不規(guī)則轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速間歇振蕩等問題，推導(dǎo)了電機(jī)的非線性微分方程;以轉(zhuǎn)子運(yùn)動(dòng)時(shí)間常數(shù)

3、為可變控制參量，構(gòu)建了BDFM的混沌模型;通過數(shù)值仿真獲得了電機(jī)系統(tǒng)的最大Lyapunov指數(shù)譜，確立了電機(jī)中發(fā)生混沌運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的參數(shù)范圍，仿真驗(yàn)證其混沌運(yùn)動(dòng)現(xiàn)象。
　　基于無源性理論，從能量角度研究無刷雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)控制系統(tǒng)，推導(dǎo)出兩相靜止α-β坐標(biāo)系下發(fā)電機(jī)的電壓方程，構(gòu)建電機(jī)系統(tǒng)的歐拉拉格朗日模型;基于該模型設(shè)計(jì)了變阻尼無源性控制調(diào)速系統(tǒng)，在低于額度風(fēng)速工況下，使系統(tǒng)跟蹤轉(zhuǎn)速期望值。通過與矢量控制及恒阻尼注入對(duì)比，仿真結(jié)果驗(yàn)證