雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)直接轉(zhuǎn)矩控制策略研究.pdf

1、為了緩解能源危機(jī)，一種可再生能源的開(kāi)發(fā)利用——風(fēng)力發(fā)電——在各國(guó)已經(jīng)展開(kāi)大規(guī)模建設(shè)和運(yùn)行。目前風(fēng)力發(fā)電場(chǎng)中，變速恒頻雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)成為整個(gè)風(fēng)場(chǎng)的主流發(fā)電機(jī)組。這樣的發(fā)電系統(tǒng)規(guī)模龐大、構(gòu)成復(fù)雜，采取一種快速有效的控制策略是關(guān)鍵。對(duì)于矢量控制策略，雖然可以完成整個(gè)系統(tǒng)的控制，但是系統(tǒng)對(duì)電機(jī)參數(shù)和控制結(jié)構(gòu)復(fù)雜，再加上整個(gè)龐大而又復(fù)雜的雙饋風(fēng)力發(fā)電機(jī)組，就顯得控制更為復(fù)雜了。而對(duì)于直接轉(zhuǎn)矩控制策略，它有著控制結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，系統(tǒng)響應(yīng)速度快等特點(diǎn)，因此

2、，本文把直接轉(zhuǎn)矩控制策略加入到雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)中，以此研究。
　　為了使得直接轉(zhuǎn)矩控制策略很好的應(yīng)用到發(fā)電系統(tǒng)中，首先研究了雙饋發(fā)電機(jī)的數(shù)學(xué)模型、矢量圖、穩(wěn)態(tài)等效電路和綜合方程式，雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)的功率流動(dòng)關(guān)系。
　　其次，研究和分析了直接轉(zhuǎn)矩控制的基本原理，借助于坐標(biāo)變換，推導(dǎo)出雙饋發(fā)電機(jī)在兩相靜止坐標(biāo)系下的數(shù)學(xué)模型，導(dǎo)出了磁鏈和轉(zhuǎn)矩的估算公式，并且建立了磁鏈和轉(zhuǎn)矩滯環(huán)控制器，根據(jù)這兩個(gè)滯環(huán)比較器的輸出，再依據(jù)定子磁鏈所在

3、扇區(qū)的區(qū)號(hào)來(lái)查詢最優(yōu)開(kāi)關(guān)矢量表就可以輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)直接控制逆變器開(kāi)關(guān)管，從而間接控制雙饋電機(jī)轉(zhuǎn)子側(cè)所需的勵(lì)磁電流。
　　再次，在Matlab/Simulink環(huán)境下搭建了風(fēng)力機(jī)模型、雙饋發(fā)電機(jī)模型、最大功率跟蹤模型及其整個(gè)雙饋風(fēng)力發(fā)電直接轉(zhuǎn)矩控制系統(tǒng)的仿真模型，并設(shè)定系統(tǒng)的各個(gè)參數(shù)，對(duì)各個(gè)模型在不同狀態(tài)下的運(yùn)行特性進(jìn)行仿真研究。仿真結(jié)果表明:隨著風(fēng)速發(fā)生階躍變化，通過(guò)變流器對(duì)轉(zhuǎn)子勵(lì)磁電流進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)節(jié)，達(dá)到了雙饋風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)變速恒頻